Sensor zeigt schnell Schwere von Krankheiten
Prototyp der Hokkaido und der Tokushima University misst ATP- und Lactatspiegel binnen Minuten
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Testgerät: Neuentwicklung schafft schnell verlässliche Klarheit (Foto: Akihiko Ishida) |
Hokkaido (pte004/28.02.2022/06:15)
Binnen weniger Minuten klären, wie schwer etwa eine Sepsis oder Influenza ist: Das verspricht ein neuer Sensor eines Teams unter der Leitung der Hokkaido University http://global.hokudai.ac.jp . Denn der Prototyp kann sehr schnell ohne große Labor-Analytik ermitteln, wie viel Adenosintriphosphat (ATP) und Lactat im Blut eines Patienten ist. Eben diese Spiegel geben Aufschluss über die Schwere von Erkrankungen.
Effektiver Schnelltest
Am Sensor-Projekt beteiligte Forscher der Tokushima University http://tokushima-u.ac.jp/english konnten schon 2013 zeigen, dass ATP- und Lactatspiegel Aufschluss über die Schwere einer Grippe-Erkrankung geben. Doch bisherige Methoden zu deren Bestimmung sind oft mühsam, langwierig oder einfach nicht genau genug, so Akihiko Ishida, angewandter Chemiker an der Hokkaido University. "Wir wollten einen schnellen, empfindlichen Test entwickeln, der Ärzten hilft, Patienten besser zu triagieren", meint er. Der so entstandene Prototyp schafft die Messung nun tatsächlich in teils nur fünf Minuten.
Das funktioniert im Prinzip einfach. Chemikalien werden einer Blutprobe hinzugefügt, um ATP aus roten Blutkörperchen zu extrahieren. Enzyme und Substrate wandeln dann ATP und Lactat in eine Substanz um, die von speziellen Elektroden auf einem Sensor-Chip gemessen wird. Die von den Elektroden generierte Stromstärke spiegelt dabei die Menge dieser Substanz wider. Andere im Blut vorkommende Substanzen wie Ascorbinsäure, Adenosindiphosphat oder Kalium-Ionen behindern dabei laut Test die Messung von ATP- und Lactatspiegel nicht.
Ein präziser Indikator
ATP ist ein Molekül, das in lebenden Zellen Energie speichert und transportiert. Verschiedene ernste Erkrankungen wie multiples Organversagen, Sepsis oder Influenza behindern die ATP-Produktion in roten Blutkörperchen. Deshalb ist der ATP-Spiegel im Blut nicht nur bei Grippe ein guter Indikator dafür, wie schwer die Erkrankung wirklich ist.
"Wir hoffen, dass unser Sensor eine Überwachung der Schwere von Krankheiten ermöglichen und als Werkzeug zum Diagnostizieren und Behandeln von Intensivpatienten dienen wird", meint daher Ishida. Das Team will den Sensor noch weiterentwickeln, indem es die ATP-Extraktion aus roten Blutkörperchen direkt in den Chip integriert. Zudem soll das System noch kompakter werden.
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