Medikamentenspiegel mit bloßem Auge sichtbar machen

Einen Schnell­test, der unter ande­rem den Medi­ka­men­ten­spie­gel im Blut mes­sen kann, ent­wi­ckeln Pots­da­mer Fraun­ho­fer-For­scher im Rah­men des Leis­tungs­zen­trums „Inte­gra­ti­on bio­lo­gi­scher und phy­si­ka­lisch-che­mi­scher Mate­ri­al­funk­tio­nen”.

Ziel ist es, Pro­duk­te zu ent­wi­ckeln, die in mög­lichst weni­gen Pro­zess­schrit­ten gefer­tigt wer­den kön­nen und dabei über mög­lichst vie­le tech­nisch rele­van­te Funk­tio­nen ver­fü­gen. Am 29. Novem­ber 2017 tra­fen sich die Betei­lig­ten, um die Fort­schrit­te eini­ger Pro­jek­te seit dem Start des Leis­tungs­zen­trums im April 2017 vor­zu­stel­len.

Erst eine schwe­re Depres­si­on, dann ein Band­schei­ben­vor­fall und eine Knie­ope­ra­ti­on – ein bei­spiel­haf­ter Wer­de­gang für einen Pati­en­ten, der anschlie­ßend täg­lich einen Mix aus Anti­de­pres­si­va und ver­schie­de­nen Schmerz­mit­teln neh­men muss. Die Medi­ka­men­te müs­sen fein auf­ein­an­der abge­stimmt sein, damit sie opti­mal wir­ken, weni­ge Neben­wir­kun­gen her­vor­ru­fen und die inne­ren Orga­ne so wenig wie mög­lich belas­ten. Doch Auf­nah­me, Trans­port, Ver­tei­lung und Abbau von Medi­ka­men­ten im Kör­per sind sehr indi­vi­du­ell und abhän­gig von Fak­to­ren wie der Ernäh­rung oder der Ein­nah­me von ande­ren Medi­ka­men­ten. Hin­zu kommt, dass man­che Medi­ka­men­te bei Über­do­sie­rung star­ke Ver­gif­tungs­er­schei­nun­gen her­vor­ru­fen kön­nen. Die Über­prü­fung der Blut­kon­zen­tra­ti­on des ver­ab­reich­ten Wirk­stoffs ist daher ein wich­ti­ger Bestand­teil der moder­nen medi­ka­men­tö­sen The­ra­pie. Doch das „The­ra­peu­ti­sche Drug Moni­to­ring” (TDM) ist auf­wän­dig und wird bis­her nur im Labor durch­ge­führt.

Blut­ana­ly­se im Schnell­ver­fah­ren

Ein Schnell­test, der ähn­lich wie ein Schwan­ger­schafts­test auf­ge­baut ist, soll in weni­gen Jah­ren die Mes­sung ver­ein­fa­chen. „In unse­rem Test möch­ten wir kei­ne her­kömm­li­chen Farb­stof­fe zur Erken­nung spe­zi­fi­scher Mole­kü­le ver­wen­den, da wir vor allem far­bi­ge Flüs­sig­kei­ten wie Blut mes­sen wol­len. Und alles, was den Test­strei­fen ver­färbt, ver­fälscht das Ergeb­nis”, erklärt Dr. Eva Ehrentreich-Förs­ter vom Fraun­ho­fer-Insti­tut für Zell­the­ra­pie und Immu­no­lo­gie, Insti­tuts­teil Bio­ana­ly­tik und Bio­pro­zes­se IZI-BB, die das Test­sys­tem ent­wi­ckelt.

Gemein­sam mit Dr. André Geß­ner, vom Fraun­ho­fer-Insti­tut für Ange­wand­te Poly­mer­for­schung IAP in Pots­dam-Golm möch­te sie einen Schnell­test eta­blie­ren, mit dem die Kon­zen­tra­ti­on eines Medi­ka­ments im Blut mit blo­ßem Auge sicht­bar gemacht wer­den kann – und zwar direkt vor Ort und ohne den Ein­satz teu­rer Mess­ge­rä­te. 
Als Farb­stof­fe inte­grie­ren die For­scher neue nano­sko­pi­sche Struk­tu­ren in einen Test­strei­fen. An die­sen Struk­tu­ren ist ein für ein Medi­ka­ment spe­zi­fi­sches Erken­nungs­mo­le­kül gebun­den. Je nach­dem, ob das Medi­ka­ment dar­an bin­det, leuch­tet der Mess­punkt in sei­ner ent­spre­chen­den Far­be. „Der Clou bei die­sem neu­ar­ti­gen Test­sys­tem ist, dass schon gerings­te Men­gen einer Sub­stanz erkannt wer­den kön­nen. Zudem kön­nen gleich meh­re­re Sub­stan­zen gleich­zei­tig detek­tiert wer­den, die dann in unter­schied­li­chen Far­ben leuch­ten”, so Geß­ner, der die nano­sko­pi­schen Farb­stof­fe ent­wi­ckelt. 

Aktu­ell befin­det sich das Pro­jekt noch in einer frü­hen Ent­wick­lungs­pha­se. Bis das neue Test­sys­tem auf den Markt kommt, wer­den vor­aus­sicht­lich noch min­des­tens drei Jah­re ver­ge­hen. 

Leis­tungs­zen­trum „Inte­gra­ti­on bio­lo­gi­scher und phy­si­ka­lisch-che­mi­scher Mate­ri­al­funk­tio­nen”

Die Ent­wick­lung des Schnell­tests ist eines von 18 Pro­jek­ten im Leis­tungs­zen­trum, das von Prof. Alex­an­der Böker, dem Lei­ter des Fraun­ho­fer IAP und Prof. Hans-Ulrich Demuth, dem Lei­ter des Fraun­ho­fer IZI-BB koor­di­niert wird. Geför­dert wird das Leis­tungs­zen­trum durch die Minis­te­ri­en für Wis­sen­schaft, For­schung und Kul­tur MWFK sowie für Wirt­schaft und Ener­gie MWE des Lan­des Bran­den­burg sowie durch die Fraun­ho­fer-Gesell­schaft. Das Know-how vie­ler For­schungs­ein­rich­tun­gen ver­schie­de­ner Wis­sen­schafts­or­ga­ni­sa­tio­nen in Bran­den­burg und Ber­lin soll in dem Leis­tungs­zen­trum gebün­delt wer­den. Über 30 Unter­neh­men haben bereits Inter­es­se bekun­det, die Ent­wick­lun­gen des Leis­tungs­zen­trums ver­wer­ten zu wol­len. 

Quelle
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP
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