Bei einer Blutvergiftung bedeutet Zeit oft Leben. Bisher müssen Ärzte das abgenommene Blut an ein Labor senden, um die Sepsis erkennen und behandeln zu können. Mit einem neuen Biochip können Mediziner das Blut künftig direkt in der Arztpraxis untersuchen und dadurch die Überlebenschancen des Patienten erhöhen.
Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechik IPM in Freiburg haben den Biochip entwickelt. Der Arzt stellt die Blutprobe in ein spezielles System, in dem rote Blutkörperchen vom Blut getrennt werden. Das zurückbleibende Blutplasma wird auf den Biochip geleitet. Leidet der Patient an einer Sepsis, bildet sein Immunsystem als Abwehrreaktion bestimmte Proteine aus. Diese nutzt der Biochip zur Diagnose: Auf dem Chip sind Antikörper verankert, die wie ein Schlüssel zum Schloss an genau diese Proteine ankoppeln können. Falls also Proteine im Blut sind, fischen die Antikörper diese aus der Flüssigkeit heraus und fixieren sie auf dem Chip.
Fluoreszierender Farbstoff macht Vergiftung sichtbar
Um die Proteine sichtbar zu machen, wird eine Lösung mit passenden Antikörpern über den Chip gespült, die wiederum mit einem fluoreszierenden Farbstoff markiert sind. Antikörper und fluoreszenzmarkierter Antikörper binden an die Proteine. Beleuchtet man den Chip, leuchtet der Farbstoff auf. Das System sieht viele kleine Leuchtpunkte, die verraten, dass Protein im Blut war. Ist der Patient dagegen gesund, bleibt der Chip dunkel.
Es lassen sich Zusatzinformationen gewinnen
Mit ihrer Entwicklung können die Forscher sogar verschiedene Proteine in einem Ablauf gleichzeitig untersuchen. In diesem Fall befinden sich unterschiedliche Fängermoleküle auf dem Chip, an die jeweils ganz bestimmte Moleküle aus dem Blut andocken. Durch eine geschickte Wahl der nachgewiesenen Proteinmarker gewinnen die Wissenschaftler wichtige Zusatzinformationen über die Schwere und die Ursache der Erkrankung.
Auch andere Krankheiten lassen sich untersuchen
Einen Prototyp des Geräts und des Biochips haben die Forscher bereits gemeinsam mit Kollegen einer Universitätsklinik erfolgreich getestet. Der Biochip wird jeweils nur einmal verwendet deshalb soll er langfristig nicht mehr als einen Euro kosten. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig: So lassen sich auch andere Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Krebs untersuchen. Weiterhin ermöglicht der Chip Doping- und Urintests und Qualitätsprüfungen an Lebensmitteln.
02.12.2011/ Quelle: Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechik IPM