Jedes Jahr infizieren sich in Deutschland über 400.000 Personen mit den häufig antibiotikaresistenten „Krankenhauskeimen“. Diese Infektionen führen zu längeren Krankenhausaufenthalten, zu höheren Kosten und in geschätzten 7.500 Fällen jährlich zum Tod. Ein neues Forschungsprojekt der Technischen Hochschule Ulm untersucht das Potenzial, diese Keime mit Licht zu bekämpfen. Neueste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass einige der gefährlichen Keime bei Bestrahlung mit scheinbar harmlosem, sichtbarem Licht absterben.
Auf den Intensivstationen ist die künstliche Beatmung der Hauptrisikofaktor für Infektionen. Der Patient erhält einen Beatmungstubus, der für Tage oder Wochen in der Luftröhre verbleibt. In dieser Zeit können sich Erreger auf der Innen- oder Außenseite des Tubus vermehren, in die Lunge wandern und dort schwere Infektionen auslösen. Antibiotika helfen hier nur begrenzt, zum einen wegen der möglichen Resistenz der Erreger, zum anderen weil diese Antibiotika nicht die Keime im und um den Tubus erreichen.
Leuchtende Beatmungstuben für bessere Überlebenschancen
Im Projekt wird zunächst die Wirkung verschiedener Lichtwellenlängen und Intensitäten auf eine Reihe verschiedener Keime, darunter fünf der wichtigsten Krankenhauserreger untersucht. Zusätzlich erfolgen Bestrahlungsversuche mit sichtbarem Licht auf menschliche Zellen, um deren Schädigung auszuschließen.
Auf der Basis dieser Vorversuche werden dann Beatmungstuben mit eingebauten Mikro-LEDs aufgebaut, die während der tage- und wochenlangen Beatmungen die Luftröhren von innen gleichmäßig mit Licht bestrahlen sollen, das die Krankenhauskeime abtötet ohne den menschlichen Zellen zu schaden. Wenn diese Experimente erfolgreich verlaufen, werden möglicherweise zukünftig Langzeitbeatmungen auf Intensivstationen mit leuchtenden Tuben durchgeführt. Das würde dann nicht nur zu einer großen finanziellen Entlastung des Gesundheitssystems führen können, sondern vor allem auch zu einer Reduktion der tödlich verlaufenden Krankenhausinfektionen.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Forschungsprojekt bis 2021 mit insgesamt 331.000 Euro im Rahmen der Förderinitiative "Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro): Photonik und Quantentechnologien". Das Projekt wird koordiniert von Professor Martin Hessling vom Institut für Medizintechnik und Mechatronik der Technischen Hochschule Ulm. Im Projekt ist neben dem Team der Technischen Hochschule um Professor Hessling und Doktorandin Katharina Hönes auch Frau Professor Barbara Spellerberg vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene des Universitätsklinikums Ulm beteiligt.
Weitere Informationen
Kurzvorstellung des Projekts LED-ETT
Förderinitiative "Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro): Photonik und Quantentechnologien"
