Schnelle Erkennung von Parodontitis Krankheitserreger

Zwölf Millionen Deutsche leiden an Parodontitis , ein eine Entzündung das kann zum Verlust der Zähne führen kann, wenn sie unbehandelt bleiben . Eine neue Diagnoseplattform ermöglicht die Erreger schnell festgestellt werden , so dass Zahnärzte , rasch zu handeln , um die richtige Behandlung einzuleiten.

Zahnfleischbluten beim Zähneputzen oder wenn in einen Apfel beißen könnte ein Hinweis auf Parodontitis , eine entzündliche Erkrankung der Gewebe , die sie umgeben und unterstützen die Zähne. Bakterielle Plaque Angriffe den Knochen , was bedeutet, die Zähne im Laufe der Zeit zu lösen und im schlimmsten Fall sogar herausfallen , da sie ohne eine solide Grundlage , um sie in Position zu halten übrig sind. Darüber hinaus wirkt Parodontitis auch als Anlaufstelle , von der Krankheit kann durch den ganzen Körper verteilt: Wenn die Bakterien , die sehr aggressiv sein können , in die Blutbahn , können sie weitere Schäden an anderer Stelle führen. Ärzte vermuten, dass es einen Zusammenhang zwischen Parodontitis Krankheitserreger und die Art von Herz-Kreislaufschäden, die dazu führen können Herzinfarkt oder Schlaganfälle . Um die Quelle der Entzündung zu stoppen , Zahnärzte entfernen Zahnstein und Ablagerungen von der Oberfläche der Zähne , aber das ist oft nicht genug; besonders aggressiven Bakterien können nur beseitigt werden Antibiotika .

Von den geschätzten 700 Arten von Bakterien in der Mundhöhle gefunden , gibt es nur elf , die dafür bekannt sind, Parodontitis insbesondere verursachen ; Davon sind einige erachtet werden stark pathogen angesehen . Wenn diese Biomarker sind in der Zahnfleischtasche vorhanden - die kleine Lücke um die Basis des Zahnes - dann ist der Patient ein hohes Risiko für eine schwere Form der Parodontitis . Aber der einzige Weg , um herauszufinden, ist durch die Durchführung einer Bakterientest . Das Problem ist , dass die derzeitigen Verfahren zur Identifizierung von Krankheitserregern sind zeitaufwendig und müssen in einem externen Vertragslabor durchgeführt werden. Herkömmliche Bakterienanalyse mit mikrobiellen Kultur trägt die Gefahr von Bakterien getötet , sobald sie mit Sauerstoff in Berührung kommen .

Bakterienanalysein weniger als 30 Minuten

Eine neue mobile Diagnoseplattform wurde entwickelt, um erheblich beschleunigen Identifizierung der elf wichtigsten Parodontitis Krankheitserreger. Wissenschaftler am Fraunhofer -Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI in Leipzig haben mit beiden Unternehmen , BECIT GmbH und ERT -Optik , zusammengearbeitet, um ein Lab-on- a-Chip- Modul namens ParoChip zu entwickeln. In Zukunft wird dies ermöglichen Zahnärzten und medizinischen Labors an Proben schnell vorbereiten und dann die Bakterien zu untersuchen. Alle Schritte in dem Verfahren - die Vervielfältigung von DNA-Sequenzen und deren Nachweis - statt direkt auf der Plattform, die von einem scheibenförmigen mikrofluidischen Karte , die um sechs Zentimeter Durchmesser umfasst . "Bisher nahm Analyse rund vier bis sechs Stunden . Mit ParoChip dauert es weniger als 30 Minuten. Das bedeutet, es ist möglich, eine große Anzahl von Proben in kurzer Zeit zu analysieren ", sagt Dr. Dirk Kuhlmeier , Wissenschaftler am der IZI .

Die Analyse wird in einer kontaktgeführt und vollautomatisch. Die Proben werden mit sterilen Zahnstocher förmigen Papierspitzen, wonach die Bakterien von dem Punkt entfernt und deren isolierter DNA in Reaktionskammern, die getrocknete Reagenzien injiziert gemacht. Es gibt elf solcher Kammern auf jeder Karte, die jeweils mit dem Reagenz für eines der elf Parodontalpathogene. Die Gesamtzahl der Bakterien in einer zusätzlichen Kammer, durch Polymerasekettenreaktion (PCR), bestimmt. Diese Methode ermöglicht es Millionen von Kopien von selbst winzige Zahl der Erreger-DNA-Sequenzen hergestellt werden. Um die extrem schnellen Änderungen der Temperatur, die für die PCR benötigt werden, zu erzeugen, wird das scheibenförmige Kunststoffchips an einem Metall Heizblock mit drei Temperaturzonen angebracht und mechanisch eingeschaltet, damit er über diese Zonen durchläuft. Dies bewirkt, dass ein Fluoreszenzsignal zu erzeugen, die durch eine angeschlossene optische Messvorrichtung, die eine Fluoreszenzsonde, einen Fotodetektor und eine Laserdiode gemessen wird. Der entscheidende Vorteil ist, dass das Signal macht es nicht nur möglich, jede Art von Bakterium zu quantifizieren und bestimmen somit die Schwere der Entzündung, aber auch, um die Gesamtzahl aller Bakterien in Kombination zu schaffen. Dies ermöglicht es Ärzten, um die Feinabstimmung eine Antibiotika-Behandlung entsprechend.

"Als das angeschlossene optische Messsystem ermöglicht es uns, Bakterien zu quantifizieren , ist ParoChip auch geeignet, um die Identifizierung von anderen bakteriellen Ursachen von Infektionen, wie Krankheitserregern in Lebensmitteln oder solche, die zu Sepsis führen ", sagt Kuhlmeier , die auf geht an unterstreichen Vorteile der kompakten Diagnoseplattform : " . . mit ParoChip beseitigt viele der manuellen Schritte, die ein notwendiger Teil des aktuellen Tests sind Bakterien die synthetischen Festplatten können billig hergestellt und nach Gebrauch in der gleichen Weise wie Einweghandschuhe zu entsorgen " Bereits als Prototyp verfügbar ist, wird ParoChip zunächst für den Einsatz in klinischen Laboratorien bestimmt sind; aber es könnte auch von Zahnärzten zur Durchführung Inhouse -Analyse von Patientenproben in ihrer eigenen Praxis werden.