WearALab: Mikronadel-Wearable für kontinuierliche Diagnostik

Ein tragbares Mini-Labor auf der Haut: Das Forschungsprojekt "WearALab" der Hochschule Koblenz entwickelt eine Mikronadel-Technologie zur kontinuierlichen Messung von Biomarkern – mit Potenzial für Diagnostik, Monitoring und personalisierte Medizin.

Die Hochschule Koblenz erhält eine Förderung von 1,5 Millionen Euro für das Forschungsprojekt „Autarke Mini-Analyseplattform auf der Haut – WearALab“. Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) unterstützte Vorhaben zielt auf die Entwicklung innovativer medizinischer Diagnostik mittels Wearables ab.

Im Fokus steht ein tragbares Miniaturlabor, das direkt auf der Haut eingesetzt wird und eine kontinuierliche Analyse von Biomarkern ermöglicht. Die Projektlaufzeit beträgt vier Jahre.

Die medizinische Versorgung steht vor strukturellen Herausforderungen: steigende Kosten, Fachkräftemangel sowie eingeschränkte ärztliche Versorgung – insbesondere im ländlichen Raum. Gleichzeitig wächst der Bedarf an Lösungen, die Diagnostik stärker in den Alltag von Patientinnen und Patienten integrieren.

Moderne Diagnostiksysteme sollen daher kontinuierlich physiologische und biochemische Parameter erfassen. Bislang fehlen jedoch geeignete Medizinprodukte, die eine zuverlässige Langzeitmessung von Laborwerten im Alltag ermöglichen.

Zwar liefern aktuelle Wearables wie Smartwatches oder kontinuierliche Glukosemesssysteme bereits wichtige Vitaldaten. Für eine präzise medizinische Diagnostik sind sie jedoch oft nur eingeschränkt nutzbar.

Typische Herausforderungen sind:

• begrenzte Messgenauigkeit
• kurze Lebensdauer der Sensoren
• aufwendige Handhabung im Alltag

Hier setzt das Forschungsprojekt WearALab an und entwickelt neue Ansätze für die kontinuierliche Diagnostik.

Zentrale Innovation des Projekts sind sogenannte Mikronadel-Array-Patches (MAP). Diese Pflaster enthalten mikroskopisch kleine Nadeln, die schmerzfrei in die obersten Hautschichten eindringen. Dabei werden weder Blutgefäße noch Schmerzrezeptoren erreicht.

Statt Blut wird die Zwischenzellflüssigkeit analysiert. Diese enthält relevante Biomarker wie Glukose, Elektrolyte und Laktat. Ein entscheidender Vorteil: Die Analyse erfolgt optisch und kommt ohne chemische Reagenzien aus. Dadurch verlängert sich die Einsatzdauer der Sensoren deutlich.

"Diese Technologie bietet zahlreiche Vorteile, die zu einer hohen Akzeptanz bei Patientinnen und Patienten beitragen können", betont Prof. Lukas Scheef, Leiter des Forschungsprojekts und ergänzt: "Die neuen Wearables sollen den Nutzenden eine schmerzfreie Anwendung bei gleichzeitig möglichst langer Tragedauer ermöglichen."

Die Wearable-Technologie soll vielseitig einsetzbar sein. Neben der ambulanten Langzeitüberwachung von Patientinnen und Patienten sind auch Anwendungen in der Sportmedizin denkbar, etwa zur Trainings- und Wettkampfanalyse. Weitere Vorteile der Lösung umfassen die einfache Anwendung („stick and go“), batterieloser Betrieb ohne Aufladen sowie kontinuierliches Monitoring in Echtzeit.

MEDICA.de; Quelle: Hochschule Koblenz - University of Applied Sciences