Boomer
Bacterial periplasmic Organelles and Outer MEmbRrane Vesicles
Initial Situation
Since the discovery of the first antibiotic by Alexander Flemming in the 30ties, society has continuously profited from the discovery of more efficient and more specific antibiotics. At the same time, using more and more antibiotics, more and more multi-resistent bacteria have risen, the most known MRSA.
Eine besonders aktuelle Herausforderung ist die Erforschung von Antibiotika für gram-negative Bakterien. Bei dieser Art von Bakterien spielt die Beschaffenheit der Außenmembranen eine wesentliche Rolle, die im Fokus dieses Forschungsprojekts steht. Diese wird bei der Testung neuer Antibiotika genutzt, da gram-negative Bakterien als transportablen Teil ihres Überlebenssystems Abbilder eben dieser Außenmembran in Form von sogenannten „Outer Membrane Vesicles“ (OMVs) in ihre Umgebung abgeben. Eigenschaften, die unter anderem durch ihre Oberflächentopologie der OMVs bestimmt werden sind hier konkrete Zugangspunkte um den Transfer eines Antibiotikums in Bakterieninnere zu überprüfen. Bisher werden diese OMVs allerdings nur sehr begrenzt im Bereich der antibakteriellen Wirkstoffforschung eingesetzt, was vor allem daran liegt, dass es keine validierten Verfahren gibt, bakterielle OMVs in reproduzierbarer Zusammensetzung, mit vertretbarem Aufwand sowie in ausreichender Quantität zu gewinnen.
Aim
Ziel dieses Vorhabens ist es daher, mit Hilfe der Mikro- und Nanosystemtechnik ein automatisiertes Verfahren zur Herstellung von hochreinen OMV- Präparationen zu entwickeln und zur Marktreife zu führen. Zusammen mit der Ionovation GmbH und der JaKobs University, Bremen, wird in diesem Projekt eine Technologieplattform (Verfahren und Gerät) entwickelt, die es erlaubt hochreine OMV Präparationen von unterschiedlichen Bakterienstämmen mit je nach Kulturbedingungen unterschiedlichen Eigenschaften qualitätskontrolliert herzustellen. Die wesentlichen Vorteile dieser neuen Methode gegenüber bisherigen Verfahren zur Herstellung von OMV Präparationen bestehen in der sehr kurzen Prozesszeit und in der integrierten Qualitätskontrolle der Präparationen. Zudem werden keine chemischen Veränderungen der Bakterienkultur vorgenommen, und die Vesikel werden rein physikalisch von den sehr viel größeren Bakterien getrennt, sodass die sonst nötigen und die Proben belastenden Ultrazentrifugationsschritte vermieden werden. Zum Abschluss dieses Prozesses werden die Vesikelpräparationen elektrophysiologisch und optisch getestet und diese Eigenschaften und Qualitätsmerkmale den einzelnen Chargen zugeordnet.
Partner
Ionovation GmbH, Bissendorf, https://www.ionovation.com/index.php
Jacobs University, Bremen, https://www.jacobs-university.de/directory/wagner-1
https://www.jacobs-university.de/directory/mwinterhalter
Contact
Dr.. Sander van den Driesche
IMSAS, NW1, Raum O2080
Tel.: +49 421 218 62652
E-mail: contact
Prof. Dr.-Ing. M. Vellekoop
IMSAS, NW1, Raum O2140
Tel.: +49 421 218 62604
E-mail: contact
Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen eines Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) unterstützt.