Schneller Nachweis von Legionellen in Trinkwasser Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Schneller Nachweis von Legionellen in Trinkwasser Master-Arbeit von Andrea Pöcking (Etablierung der Festphasenzytometrie zum Nachweis von Legionella pneumophila in Wasser) fzmb GmbH, Bad Langensalza

fzmb GmbH in Kooperation mit dem TITK Rudolstadt Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Was sind Legionellen? stäbchenförmige Bakterien leben in natürlichen Feuchtbiotopen, aber auch im Trink- und Brauchwasser 58 Spezies, am bekanntesten: L. pneumophila (16 Serogruppen) fzmb GmbH in Kooperation mit dem TITK Rudolstadt Im Süßwasser, zivilisatorisch geschaffene Wassersysteme (Trink-, Brauchwasserleitungen, Warmwassertanks), 20-40°C 2

Krankheitsbilder Pontiac-Fieber Legionärskrankheit Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Krankheitsbilder Pontiac-Fieber Legionärskrankheit Sterberate bis zu 50 % in mehr als 90 % ist L. pneumophila der Auslöser Spiegel online, 24.09.2013 Warstein, 08-09/2013 165 Erkrankungen, 3 Tote Legionellen bisher als Infektionsquelle unterschätzt, aktuell starker Bedarf nach Erregernachweis klare Assoziation zw. der Anwesenheit von Legionellen in Warmwasserheizungen und dem Auftreten von Legionellosen schnelle Überprüfung der Wasserqualität unerlässlich 3

G. Wewalka, AGES Akademie, Wien Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Einzelne Legionelle in gr. Probe zu finden ist schwierig, komplexe Matrix (Prozesswasser) G. Wewalka, AGES Akademie, Wien 4

Standard-Methode zum Legionellen-Nachweis Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Standard-Methode zum Legionellen-Nachweis Anreicherung auf einem speziellen Nährmedium (DIN EN ISO 11731-2 ) Nachweisgrenze: 100 Zellen/100 ml Dauer: 7-10 Tage Fachpersonal und zugelassenes mikrobiologisches Labor benötigt Schnelltests erfassen sowohl lebende als auch tote Bakterien, falsch positive Ergebnisse, hohe Nachweisgrenze: 1.000-10.000 Keime /ml, d.h. große Probenvolumina benötigt, um Kontaminationen feststellen zu können, Alternativen: Kontamination feststellen u. nach Sanierung, ob Leitung/Tank wieder freigegeben werden kann 5

Neue Methode auf Basis der Festphasenzytometrie Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Neue Methode auf Basis der Festphasenzytometrie Kooperation mit wirtschaftsnahen Forschungseinrichtung aus Rudolstadt (TITK), automatisiertes Mikroskop, Low Cost-Gerät mit moderner Optik und Bildverarbeitung 6

Vergleich zw. Standard-Methode & Festphasenzytometrie Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Vergleich zw. Standard-Methode & Festphasenzytometrie Ergebnis nach 7-10 Tagen Fachpersonal und zugelassenes Labor Antikörper-Kombination detektiert 10 versch. Serogruppen in einer Analyse Ergebnis innerhalb von 45 Minuten 50-90% mehr Bakterien detektiert Lebend/Tot-Färbung Nachweisgrenze: 100 Zellen/100 ml Im Vergl. Zu den bisher entwickelten Schnelletsts 7

Schlussfolgerungen und Ausblick Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Schlussfolgerungen und Ausblick schnell, präzise und verlässlich Transparenz der Membran erlaubt erstmals die Auswertung eines Volumenfilters mittels moderner bildgebender Verfahren technischen Voraussetzungen sind geschaffen, um eine neue Referenzmethode am Markt zu etablieren Festphasenzytometrie besitzt das Potenzial, den kulturellen Nachweis als DIN-Methode abzulösen Umsetzung als schneller vor Ort-Nachweis robust gegen partikuläre Kontaminationen, Größere Volumina pumpbar, Membranen bilden Basis für eine neuartige Plattform mikrobiologischer Schnelltests, die auf der Kombination von Immunofiltration, Fluoreszenzfärbung und Epifluoreszenz-Mikroskopie beruht, So ist auch der zukünftige Einsatz der Membranen zum Nachweis weiterer Mikroorganismen im Trinkwasser denkbar, nach entsprechender Validierung mit Realproben 8

Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Danke! fzmb GmbH Förderkennzeichen: MF 100081 Projekttitel: Transparente Bio-Affinitätsfilter zur Epifluoreszenzuntersuchung 9

Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Quellenangaben Aurell et al. 2004. Appl. Environ. Microbiol. 70(3): 1651-1657. Delgado-Viscogliosi et al. 2005. Appl. Environ. Microbiol. 71(7): 4086-4096. Den Boer et al. 2008. Clin. Microbiol. Infect. 14(5): 459-466. Doleans et al. 2004. J. Clin. Microbiol. 42(1): 458-460. Euzéby. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Fallon. 1980. J. Hosp. Infect. 1(4): 299-305. Helbig et al. 2006. Appl. Environ. Microbiol. 72(6): 4489-4491. Henze et al. 2012. Cyto-Congress of the International Society for Advancement of Cytometry, Leipzig. Kool et al. 1999. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 20(12): 798-805. Lemarchand et al. 2001. Aquat. Microb. Ecol. 25(3): 301-309. Lück et al. 1998. J. Clin. Microbiol. 36(4): 1160-1163. Richter et al. 2012. In: Technische Systeme für die Lebenswissenschaften, Tagungsband des 16. Heiligenstädter Kolloquiums, IBA e.V. Heiligenstadt. RKI 1999. Legionellose. Epid. Bull. 49: 369-372. RKI 2006. RKI-Ratgeber für Ärzte – Legionellose (online). Vincent-Houdek et al. 1993. J. Hops. Infect. 25(2): 117-124. Yu. 2000. p. 2424-2435. In: Principles and practice of infectious diseases, 5th ed., vol. 2. Yu et al. 2002. J. Infect. Dis. 186(1): 127-128. 10