Hautkrebs: Früherkennung mit Terahertz-Biosensor

Forschende haben einen Biosensor entwickelt, der Terahertz(THz)-Wellen nutzt und Hautkrebs offenbar mit einer außergewöhnlichen Empfindlichkeit erkennen kann, was den Weg für eine frühere und einfachere Diagnose ebnen könnte.

„Herkömmliche Methoden zur Erkennung von Hautkrebs beinhalten oft teure und zeitaufwendige CT- und PET-Scans sowie invasive Hochfrequenztechnologien“, erklärt Erstautorin Dr. Shohreh Nourinovin aus London, Großbritannien. „Unser Biosensor bietet eine nicht invasive und hocheffiziente Lösung, die sich die einzigartigen Eigenschaften von THz-Wellen zunutze macht – eine Art von Strahlung mit geringerer Energie als Röntgenstrahlung und daher sicher für den Menschen –, um subtile Veränderungen der Zelleigenschaften zu erkennen.“

Die entscheidende Neuerung liegt im Design des Biosensors. Mit seinen winzigen, asymmetrischen Resonatoren auf einem flexiblen Substrat kann er subtile Veränderungen der Eigenschaften von Zellen erkennen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die sich ausschließlich auf den Brechungsindex stützen, analysiert dieses Gerät eine Kombination von Parametern, darunter die Resonanzfrequenz, die Transmissionsstärke und einen Wert, der als „Full Width at Half Maximum“ (FWHM) bezeichnet wird. Dieser Ansatz liefert ein umfassenderes Bild des Gewebes und ermöglicht eine genauere Unterscheidung zwischen gesunden und krebsartigen Zellen sowie die Messung der Malignität des Gewebes.

In Tests unterschied der Biosensor erfolgreich zwischen normalen Hautzellen und Zellen eines Basalzellkarzinoms (BCC), selbst bei unterschiedlichen Konzentrationen. Diese Fähigkeit, Krebs im Frühstadium zu erkennen, birgt ein Potenzial für die Verbesserung der Behandlungsergebnisse.

„Die Auswirkungen dieser Studie gehen weit über die Erkennung von Hautkrebs hinaus“, sagt Nourinovin. Diese Technologie könnte für die Früherkennung verschiedener Krebsarten und anderer Krankheiten wie Alzheimer eingesetzt werden und auch in ressourcenbeschränkten Gebieten Anwendung finden, so Nourinovin.