Physikalische Chemie mit Schwerpunkt Klinisch-Spektroskopische Diagnostik (W3) Prof. Dr. Ute Neugebauer Forschungsschwerpunkte Erforschung neuer optisch-spektroskopischer Methoden und Verfahren für die Charakterisierung von physiologischen Wechselwirkungen bei Infektionen und Sepsis: Optisch-spektroskopische Methoden und Verfahren zur Charakterisierung der Wirtsantwort Erforschung spektroskopischer Methoden zur zerstörungsfreien Charakterisierung von Pathogenese-Mechanismen von schwer-behandelbaren Infektionen, insb. intrazelluläre Infektionen Optisch-spektroskopische Methoden zur Charakterisierung von Wirkstoffwechselwirkungen (u.a. Antibiotika) Als Antwort auf eine Infektion aktiviert der Wirtsorganismus sein Immunsystem. Wichtige Zellen des Immunsystems sind die Leukozyten, die weißen Blutzellen. Sie bekämpfen durch Phagozytose oder mit Antikörpern eindringende Erreger und koordinieren die spezifische und unspezifische Immunantwort. In definierten in-vitro Stimulationsexperimenten konnten wir die Reaktion von verschiedenen Leukozytensubpopulationen (neutrophile Granulozyten, Lymphozyten und Monozyten) auf Bakterien und Pilze marker- und zerstörungsfrei mithilfe der Raman-Spektroskopie charakterisieren [1,2]. Dabei zeigt sich, dass die Methoden ein großes Potential zur Identifizierung der Infektionsursache haben. In einer ersten klinischen Studie in enger Zusammenarbeit mit KollegInnen aus dem Universitätsklinikum Jena und der AG Popp ließ sich das spektroskopische Verfahren auch auf Immunzellen übertragen, die aus minimalen Charakterisierung der Wirtsantwort mit optisch-spektroskopischen Methoden Mengen von Patientenblut gewonnen wurden. Ein Mehrwert der spektroskopischen Information für die Patientenstratifizierung konnte gezeigt werden [3]. Alternativ wurden auch Ansätze verfolgt, die die Veränderungen im Blutplasma bei Behandlung, hier Immunoadsorptionstherapie, schwingungsspektroskopisch verfolgen [4]. [1] Arend, N., et al. (2020): Detection and differentiation of bacterial and fungal infection of neutrophils from peripheral blood using Raman Spectroscopy. Anal. Chem. 92(15), 10560–10568. [2] Pistiki, A., (2021): Biochemical analysis of leukocytes after in-vitro and in-vivo activation with bacterial and fungal pathogens using Raman spectroscopy. International Journal of Molecular Sciences 221, 481. [3] Ramoji, A., (2021): Leukocyte activation profile assessed by Raman spectroscopy helps diagnosing infection and sepsis. Critical Care Explorations 3(5): e0394. [4] Huang, J. (2020): Vibrational spectroscopy as a powerful tool to follow-up immunoadsorption therapy treatment of dilated cardiomyopathy — a case report. Analyst 2020,145, 486-496. Abb. 1: Differenzierung der Infektionsursache im in-vitro Zellinfektionsexperiment anhand der Raman-spektroskopischen Information der Immunzellen nach Stimulation. Abbildung: modifiziert nach [1] 90 — FORSCHUNG
RkJQdWJsaXNoZXIy OTI3Njg=