Im Bereich der Medizin wird die Sorge zunehmend größer, dass Bakterien eine immer stärkere Resistenz gegen Antibiotika entwickeln. Sie können sich in ihren Lebensumständen und Zyklen dahingehend so anpassen, dass sie mit diesem Wirkstoff vieler Medikamente nicht mehr bekämpft werden können und diese damit wirkungslos werden. Nun scheint ein kleiner Hoffnungsschimmer am Horizont aufzutauchen, der die Bekämpfung gefährlicher Bakterien mit Antibiotikaresistenz wieder wirkungsvoll macht. Die Antwort liegt im Bereich des Bioprinting.

Bakterien entwickeln neue Wege zu Resistenzen

Das CDC, die amerikanische Gesundheitsorganisation, die vor allem für Seuchenkontrolle und deren Prävention zuständig ist, hat sich dem Problem der Antibiotika resistenten Bakterien gewidmet. Deren Leiter, Jean Patel weiß um die diffizile Angelegenheit, dass Bakterien fortlaufend neue Wege entwickeln, um Resistenzen gegen Antibiotika zu entwickeln. Sobald ein neues Medikament Wirkung zeigt, beginnen die Bakterien umgehend, eine Widerstandsfähigkeit dagegen zu entwickeln. Damit wird die Behandlung von schweren Erkrankungen mit resistenten Organismen nicht nur teuer, sondern erfordert auch den Einsatz von aggressiven Wirkstoffen. Damit steigt die Beeinträchtigung der betroffenen Patienten, die mit erheblichen Nebenwirkungen zu kämpfen haben.

Bioprinter sollen Abhilfe schaffen

Jean Patel, der Leiter des Wissenschaftsteams sowie der Koordinierung der Antibiotikaresistenz und der Strategieeinheit beim CDC, setzt bei seinen Forschungen nun auf die Hilfe von Technik. Genauer gesagt geht es um den Einsatz von Bioprintern wie dem HP D3000e Digital Dispenser, der die Proben für die Analyse vorbereiten soll. Dieses Gerät ist so präzise, dass es Flüssigkeiten exakt nach Mikroliter portionieren kann. Damit entstehen sehr genaue Proben, die vom Team der Wissenschaftler rund um Jean Patel analysiert werden. Damit ist auch die große Chance gegeben, das perfekt passende Antibiotika am Patienten zum Einsatz zu bringen.

Projekt soll an vier Standorten umgesetzt werden

Das vielversprechende Projekt mit dem Einsatz der Bioprinter soll nun in den USA an vier Standorten, die verteilt über das ganze Bundesgebiet der USA liegen, umgesetzt werden. In der Folge erwarten sich die Wissenschaftler, dass sie den Prozess entsprechend beschleunigen können. Der Bioprinter D3000e Digital Dispenser wird auch vom Pharmaunternehmen Gilead mit Sitz in Kalifornien verwendet. Hier findet er seinen Einsatz in der Entwicklung von Medikamenten gegen das Ebola-Virus. Patel kämpft für dieses Projekt, denn es geht darum, Menschenleben zu schützen und in letzter Konsequenz zu retten. Das ist mit dieser Technologie möglich, weshalb sie auch für Krankenhauslabore im gesamten US-Bundesgebiet zugänglich sein muss. Das Pilotprojekt soll der Startschuss sein, um zu gewährleisten, dass neu entwickelte Medikamente länger ihre Wirkung behalten und die Laborergebnisse rascher von den Gesundheitsdienstleistern in entsprechende Präparate umgesetzt werden können.

Superbakterien mit 3D Druck bekämpfen

Die Universität McMaster in Ontario hat ein weiteres Verfahren entwickelt, um Superbakterien und Superkeime zu bekämpfen. Dabei wird ein 3D Drucker eingesetzt, der die Wände einer Versuchsbox erzeugen soll. Bekanntlich sind auch Superbakterien immun gegen sämtliche Antibiotika, was die Bekämpfung sehr schwierig macht. In der mit 3D Druck erzeugten Box erfolgt eine Anregung des Wachstums der Bakterien durch LED-Licht. Dieser Vorgang wird in seiner Gesamtheit mit einem Raspberry Pi festgehalten und aufgezeichnet. In der Folge soll eine genaue Analyse möglich sein, damit eine passende Methode im Kampf gegen die Bakterien gefunden werden kann. Beide Methoden sind vielversprechende Ansätze im Kampf gegen Superkeime und Superbakterien, die Menschenleben bedrohen. Dank innovativer Technik und ständiger Forschung wird die Hoffnung geweckt, dass Antibiotika weiterhin ein probates und vor allem wirkungsvolles Medikament im Kampf gegen schwerwiegende Krankheiten bleiben. Wir sind gespannt, welchen medizinischen Fortschritt 3D Drucker zukünftig forcieren werden.

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