Automation in der Mikrobiologie: Gutes Zusammenspiel

Die in dieser Produktübersicht vertretenen Firmen sind bekannte Anbieter von Teillösungen oder kompletten Systemen für die Automation in der Mikrobiologie. Dazu kommen zwei Anbieter von Laborinformationssystemen (LIS) für die medizinische Mikrobiologie.

 

So schnell wie möglich

Die klassische medizinische Mikrobio­logie ist zeitaufwendig. Das führt leider häufig dazu, dass bei scheinbar harmlosen Infekten ein Breitband-Antibiotikum verabreicht wird, anstatt nach Keim- und Resistenzbestimmung die Infektion gezielter zu behandeln. Dieses Vorgehen kann die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen begünstigen. Als Antwort darauf wurde unter dem Begriff „Antibiotic Stewardship“ auf europäischer Ebene das Bewusstsein für einen rationaleren Umgang mit Antibiotika entwickelt. Das Motto für die Antibiotika-Gabe lautet: so viel wie nötig, so wenig wie möglich.
Dank einer intelligenten Automation  lässt sich die Bestimmung von „Erreger und Resistenz“ deutlich beschleunigen. Dafür stehen verschiedene automatisierte Systeme zur Verfügung. Ein Anbieter spricht von bis zu 20 Stunden Zeitersparnis, ein weiterer von einer Wachstumssteigerung unter standardisierten Bedingungen von 31 %. Das führt natürlich ebenfalls zu einer Zeitersparnis. Zwei Firmen setzen für die Automatisierung auf die Produkte eines italienischen Herstellers, z. T. kombiniert mit eigenen Lösungen.

 

Automatisierung von Teilschritten

Generell lassen sich die meisten Prozesse im mikrobiologischen Labor automatisieren – als „Total Lab Automation“ (TLA) oder in Teilschritten. So kann die Bereitstellung und Etikettierung von Petrischalen für die Keimidentifizierung sehr gut von einem Petrischalen-Organisations-System (POS) übernommen werden, wodurch das Laborpersonal von monotonen, zeitaufwendigen Arbeiten entlastet wird. Auch für das Ausstreichen von Proben auf den Agarplatten gibt es automatisierte Lösungen. Dadurch wird zusätzlich das Infektionsrisiko für das Laborpersonal verringert. Bei einem vorgestellten System übernimmt eine Kugel die Funktion der Impföse. Die Bewegung der Kugel über die Agarplatte kann programmiert werden. Die Rate an Einzelkolonien ist mit dieser Methode sehr hoch; außerdem erfährt sie durch die Automatisierung ein hohes Maß an Standardisierung.
Auch der Transport, die Bebrütung und die anschließende Auswertung der bewachsenen Agarplatten lassen sich sehr gut automatisieren. Bilder der Platten können am Bildschirm abgelesen werden – unterstützt durch Bild-Analyse-Algorithmen und ein frei konfigurierbares Regelwerk.

 

Standardisierung für MALDI-TOF

Die Keimbestimmung mittels MALDI-TOF trägt deutlich zur Beschleunigung der Analytik bei. Die Probenvorbereitung für diese nur wenige Minuten dauernde Analyse erfährt durch die Automatisierung mithilfe eines sogenannten Koloniepickers ebenfalls eine Standardisierung. Der Koloniepicker nimmt die vereinzelten Kolonien auf und bringt sie in Suspension. Mittels Nephelometrie wird in der Suspension eine möglichst einheitliche optische Dichte für die MALDI-TOF-Analyse eingestellt.

 

Sonderfall Blutkultur

Wer sich noch an Zeiten im Zentrallabor erinnert, als am Wochenende Blutkulturen ins Labor gebracht wurden, dort im Brutschrank bis zum Wochenstart inkubiert wurden und in mehr oder weniger regelmäßigen Zeitabständen gemischt werden mussten, weiß die modernen Inkubatoren für die Blutkulturdiagnostik ganz besonders zu schätzen. Sie können in nahezu jedem Labor aufgestellt und vollkommen autark betrieben werden. Sie sorgen nicht nur für ideale Wachstumsbedingungen der Mikroorganismen, sondern prüfen auch regelmäßig auf deren Wachstum und geben ein Signal, wenn eine Blutkultur positiv wird.

 

Laborinformationssysteme

Das LIS ist in der Regel über eine Middle­ware mit der Laborautomation verknüpft. Es bildet das Bindeglied zu den klinischen Abteilungen und zur Administration eines Krankenhauses. Es unterstützt mit einem Hygienemodul, wie es von beiden LIS-Anbietern angeboten wird, die Krankenhaus-Hygieniker bei ihrer Arbeit. Als Reaktion auf die aktuelle Corona-Pandemie erstellte einer der LIS-Anbieter innerhalb kürzester Zeit ein Pooling-Modul für den Einsatz bei molekularbiologischen Massentests. SARS-CoV-2-Proben werden zuerst im Pool getestet. Ist ein Pool positiv, müssen anschließend  die Einzelproben nachgetes­tet werden. Negative Ergebnisse können dagegen sofort den Patienten zugeordnet und von den Ärzten freigegeben werden. Gerade in der heutigen Zeit geben die Laborinformationssysteme auf eine unauffällige, zuverlässige Art Verlässlichkeit.

 

Dr. Gabriele Egert
Mitglied der Redaktion