„Einmal bitte ins Röhrchen pusten“: Was einigen Autofahrern aus Verkehrskontrollen bekannt sein dürfte, könnte zunehmend das Blutbild bei ärztlichen Untersuchungen ergänzen. Ulmer Wissenschaftler um Professor Boris Mizaikoff, Leiter des Opens external link in new windowInstituts für Analytische und Bioanalytische Chemie (IABC), haben nämlich ein Verfahren zur Atemgasanalytik („μbreath“) entwickelt, mit dem sich verschiedenste Erkrankungen des Menschen, teilweise sogar vor dem Ausbruch, diagnostizieren lassen.Für ihre anwendungsnahen Infrarotsensoren sind sie kürzlich von der britischen Opens external link in new windowRoyal Society of Chemistry ausgezeichnet worden.
Bisher war die Atemgasanalytik für durchschnittliche Arztpraxen zu teuer, denn die geringe Konzentration der Spurengase macht hochsensible Geräte nötig. Gemeinsam mit spezialisierten Unternehmen entwickelt Mizaikoff derzeit eine neue, kostengünstige Messmethode, die den Nachweis mehrerer Spurengase gleichzeitig in kleinen Probenvolumina ermöglicht. Die so genannte Infrarotspektroskopie läuft in einem hohlen Lichtwellenleiter ab – eine Entwicklung des IABC – in den die ausgeatmete Luft des Patienten gepumpt wird. In diesem Gemisch detektiert ein frequenz-abstimmbarer Laserstrahl „molekulare Fingerabdrücke“ von krankheitsspezifischen Biomarkern. Die gemessene Konzentration dieser Marker erlaubt womöglich sogar Rückschlüsse auf Krankheitsstadien sowie den Therapiefortschritt. Ein weiterer Vorteil von μbreath:
Die Lichtwellenleiter lassen sich in kleinsten Substraten und in Zukunft in winzige Chips integrieren und sind somit vielseitig einsetzbar. Eine Einschränkung gibt es derzeit allerdings noch. Denn Veränderungen der Atemgase können auch nicht-krankhafte Ursachen wie etwa die Ernährung haben, räumen die Forscher ein. Daher sei es aktuell sinnvoll, die Diagnose mit der Messung weiterer Parameter zu verknüpfen.
Die Messmethode wird derzeit unter der Leitung von Boris Mizaikoff im Zuge des Projekts „Opens external link in new windowAdvanced Photonic Sensor Materials“ weiterentwickelt, das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programms M-ERA.NET gefördert wird. Neben dem Institut für Analytische und Bioanalytische Chemie sind hochspezialisierte Unternehmen in Deutschland und Österreich beteiligt.
11. August 2016
