Forscher der University of Pittsburgh entwickelten tragbare Biosensoren, die Antikörper innerhalb von 10 Minuten ohne Blutentnahme nachweisen. Die Ergebnisse sind in Analytical Chemistry veröffentlicht. Die Geräte nutzen Kohlenstoff-Nanoröhren, an denen virale Antigene befestigt sind; diese Nanoröhren leiten Elektrizität und sind etwa 100.000 Mal kleiner als ein menschliches Haar. Wenn ein passender Antikörper an ein Antigen bindet, ändern sich die elektrischen Eigenschaften und der Sensor registriert das Signal.
Die Sensoren sind nur 2,6 Quadratmillimeter groß und benötigen nur eine halbe Volt Strom. Tests der Dermatologieabteilung von Pitt Medicine ergaben eine Empfindlichkeit, die neun Größenordnungen höher liegt als bei gängigen klinischen Tests wie ELISA, sodass sowohl Spurenmengen als auch klinisch relevante Konzentrationen erkannt werden können. Alexander Star leitet die Forschung; Amir Amiri ist Erstautor der Publikation.
Im Unterschied zu traditionellen Antikörpertests, die Blutentnahmen und Laboranalysen brauchen, messen diese Sensoren die Interstitialflüssigkeit um die Haut. Stephen Balmert betont den Vorteil der Diagnostik am Behandlungsort: Anlegen, Probe nehmen und fast sofort Ergebnis erhalten. Die Forschenden prüfen die Kombination mit Mikronadel-Patches, deren Nadeln weniger als einen Millimeter lang sind und die die Interstitialflüssigkeit ohne Nervenkontakt erreichen. Ashish Dhayani erklärt, dass solche Patches Flüssigkeit sammeln oder als auflösbare Wirkstoffpflaster dienen können und gut zu den winzigen Sensoren passen.
- Mögliche Anwendungen sind kontinuierliche Überwachung ähnlich wie bei kontinuierlichen Glukosemessgeräten.
- Louis D. Falo Jr. sieht in einer Echtzeit-Überwachung die Chance, Behandlungen zu personalisieren.
- Kontinuierliche Antikörperdaten könnten das Timing von Auffrischungsimpfungen lenken, Dosen therapeutischer Antikörper steuern und Allergene oder andere Infektionen erkennen.
Schwierige Wörter
- biosensor — Tragbares Gerät, das biologische Signale misst.Biosensoren
- antikörper — Eiweißmolekül, das Körper gegen Erreger bildet.
- kohlenstoff-nanoröhre — Sehr dünne Röhre aus Kohlenstoff.Kohlenstoff-Nanoröhren
- antigen — Bestandteil eines Erregers, von Immunsystem erkannt.Antigene
- interstitialflüssigkeit — Flüssigkeit zwischen Hautzellen und Gewebe.
- empfindlichkeit — Fähigkeit eines Tests, kleine Mengen zu erkennen.
- größenordnung — Ungefährer Maßstab oder Zehnerpotenz einer Zahl.Größenordnungen
- mikronadel-patch — Kleines Pflaster mit sehr kurzen Nadeln.Mikronadel-Patches
- auflösbare wirkstoffpflaster — Pflaster, das Wirkstoff im Körper freisetzt.
Tipp: Fahre über markierte Wörter oder tippe darauf, um kurze Definitionen zu sehen – während du liest oder zuhörst.
Diskussionsfragen
- Welche Vorteile hätte die Diagnostik am Behandlungsort für Patientinnen, Patienten und Ärztinnen/Ärzte? Nennen Sie zwei Gründe.
- Wie könnten kontinuierliche Antikörperdaten das Timing von Auffrischungsimpfungen beeinflussen? Begründen Sie kurz.
- Welche technischen oder ethischen Probleme könnten bei der dauerhaften Überwachung mit solchen Sensoren entstehen? Nennen Sie mögliche Risiken.
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