Ein allzu häufiger Einsatz von Antibiotika in der Human- und Veterinärmedizin trägt dazu bei, dass Krankheitserreger Resistenzen entwickeln. Die multiresistenten Bakterien rufen eine zunehmende Anzahl lebensbedrohlicher Infektionen hervor, die mit derzeit verfügbaren Medikamenten schwer zu behandeln sind. Deshalb sind Biosensoren, die kostengünstig und einfach zu handhaben sind, für die Forschung von Interesse. Mit diesen sollen Antibiotika-Therapien individuell auf Patientinnen und Patienten abgestimmt werden, sodass sich langfristig weniger resistente Bakterien entwickeln.

In der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Gerald Urban wurde die elektrochemische Biosensor-Plattform, die mit kleinsten Flüssigkeitsmengen arbeitet, entwickelt. „Der größte Vorteil des Systems ist, dass wir bis zu acht verschiedene Substanzen gleichzeitig, einfach und schnell messen können“, erklärt Dincer. Die Forschenden haben die Chip-Technologie mit einer Methode kombiniert, die die Arbeitsgruppe des Freiburger Biotechnologen Prof. Dr. Wilfried Weber mitentwickelt hat. Das Verfahren basiert auf dem natürlichen Sensor-Protein, mit dem resistente Bakterien die Medikamente wahrnehmen und daraufhin ihre Mechanismen aktivieren. Die bakteriellen Sensoren reagieren schnell, sensitiv und spezifisch auf Antibiotika und sind dadurch optimal für einen Einsatz in einem analytischen Test geeignet. So liefern die Bakterien den Forschenden ein Werkzeug, das sie langfristig bekämpfen soll.

An dieser fächerübergreifenden Studie waren acht Forschende der Universität Freiburg beteiligt: Lucas Armbrecht, Dr. Can Dincer, Dr. Jochen Kieninger, André Kling, Edvina Qelibari und Prof. Dr. Gerald Urban von der Professur für Sensoren am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) sowie Claire Chatelle und Prof. Dr. Wilfried Weber aus der Abteilung für Synthetische Biologie am Exzellenzcluster BIOSS Centre for Biological Signalling Studies und der Fakultät für Biologie.