Tragbares Gerät für Legionellennachweis
Das EU-finanzierte Forschungsprojekt PINVIALEG (Portable microfluidic-based device for in situ detection of viable legionella) entwickelte ein tragbares Gerät, das mittels eines mikrofluidischen Chips vor Ort den Schnelltest auf lebensfähige Legionellen ermöglicht. Das PINVIALEG-Konsortium besteht aus mehreren KMU (kleinen und mittelständischen Unternehmen) mit ausgewiesener Expertise in diesem Bereich. PINVIALEG erzielte bereits beachtliche Erfolge. Entwickelt und produziert wurde ein mikrofluidischer Chip, der magnetische Bead-RNA-Komplexe aufnimmt. Die RNA-Isolierung erfolgt mittels Nukleinsäureamplifikation (nucleic acid sequence-based amplification, NASBA) und NALFIA-Teststreifen (nucleic acid lateral flow immunoassay). Gute quantitative und qualitative Ergebnisse erzielten die mikrofluidischen Kartuschen bei der Zellausbeute aus einem Mikrosieb. Weitere wichtige Aspekte waren Software-Integration, Pumpe, Kartenhalterung, abgestimmte Vermischung von Reagenzien/Sonden und Probenstrom wie auch die optische Auslesung. Im Endergebnis steht ein integriertes labortechnisches System mit einem Gewicht von 11 kg und einer Abmessung von 300 x 450 x 250 mm zur Verfügung. Experimentellen Tests zufolge können Legionellen nun mit hoher Sensitivität und Spezifität nachgewiesen werden. Der NASBA-Assay wurde optimiert und ein Multiplex- PCR-NALFIA-Detektionssystem (PCR: Polymerase-Kettenreaktion) entwickelt, das noch validiert wird. Um Legionella pneumophila in Umweltproben (aus Heißwassersystemen und Kühltürmen) zu analysieren, wurden eine magnetische RNA-Extraktionsmethode und ein Protokoll für die Zellausbeute für den mikrofluidischen Chip optimiert. Demonstrierte wurde damit die hohe Spezifität für L. pneumophila mit einer RNA-Detektionsgrenze von 50–100 Genomäquivalenten. Aufgrund seiner hohen Prävalenz und Infektiosität wurde für die Studien L. Pneumophila ausgewählt. Die Projektergebnisse waren viel versprechend und mehrere beteiligte KMU profitierten von der Zusammenarbeit, indem nun Produkte für Einzel- oder kombinierte Anwendungen hergestellt werden können. Diese Produkte sind in verschiedenster Weise einsetzbar, etwa in Krankenhäusern, Versorgungs- oder Pflegeeinrichtungen wie auch in der Essensversorgung. Neben dem Nachweis von Legionellen können die Systeme auch anderen Anwendungen bzw. Nachweisen von Krankheitserregern zugänglich gemacht werden. Letztendlich ermöglicht die Kommerzialisierung dieser anwenderfreundlichen Geräte kostengünstig und in wenigen Stunden den Nachweis von Legionellen vor Ort, was Gesundheit und Sicherheit der Bevölkerung wie auch die europäische Wettbewerbsfähigkeit fördern wird.
