Ein "schlaues Pflaster" zur Messung der Organfunktion

Foto: Elektro-Pflaster

Wissen, was im Körper passiert, oh-
ne Blutabnahme: Dies soll zukünftig
eine Pflaster-ähnliche Apparatur er-
möglichen;© Rinderspacher

Im Rahmen Projekts PLACE-it haben sich die Forscher zunächst mit der Funktion der Niere beschäftigt – ein Thema von großer Bedeutung in Anbetracht der ständig steigenden Zahl an Diabetikern. Bei Diabetes werden die Nieren besonders häufig in Mitleidenschaft gezogen.

Die Funktion eines ausscheidenden Organs zu überprüfen, folgt vereinfacht diesem Prinzip: Eine Substanz wird in den Blutkreislauf injiziert, anschließende Blutentnahmen liefern Informationen darüber, wie viel dieser Substanz ausgeschieden oder in andere Substanzen umgewandelt wurde. Ein Nachteil liegt darin, dass besonders aussagekräftige Ergebnisse dicht aufeinander folgende Messergebnisse erfordern; Patient und Personal werden durch häufige Blutentnahmen belastet.

Hier setzt die Neuentwicklung an. Auch sie basiert darauf, dass ein Organ – hier die Niere – die Aufgabe wahrnimmt, eine Substanz aus dem Körper zu eliminieren; gelingt ihr dies in einem erwarteten Zeitraum, so spricht dies für ein voll funktionsfähiges Organ. Um dies zu messen, wird zunächst ein Marker einmalig injiziert: Fruchtzuckerketten, die mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert sind und die sich daraufhin im ganzen Körper verteilen.

Das auf die Haut aufgebrachte „intelligente“ Pflaster sendet nun über eine Leuchtdiode in regelmäßigen, kurzen Abständen ein blaues Lichtsignal. Die ebenfalls optische Rückmeldung aus dem Körpergewebe in Form von grünem Licht mit einer niedrigeren Wellenlänge wird von einer Photodiode empfangen und mit einem in die Elektronik des Pflasters eingebauten Sender an einen PC übertragen. Je stärker die Rückmeldung, desto mehr Kontrollsubstanz ist noch. Mit jedem Molekül, das über die Nieren ausgeschieden wird, sinkt die Konzentration im Gewebe, das grüne Lichtsignal wird schwächer.

Ergebnis ist eine Verlaufsgrafik, die auf der „lichttechnischen“ Kommunikation zwischen der Leiterplatte im Pflaster und dem Marker im Körpergewebe beruht. Das innovative Verfahren hat sich in ersten Untersuchungen sowohl bei gesunden Organen als auch bei eingeschränkter Organfunktion als valide erwiesen, liefert also zutreffende Ergebnisse. Auch kurzzeitige Änderungen, etwa ein rasches Anfluten der Kontrollsubstanz, zeichnet es zuverlässig auf.


MEDICA.de; Quelle: Universitätsmedizin Mannheim