Leuchtende Sensoren für die personalisierte Medizin21. Oktober 2025 So muss man sich den Aufbau eines Kohlenstoff-Nanoröhrchens vorstellen. Sie bestehen aus einer einzelnen Lage von Kohlenstoff-Atomen, die unterschiedliche Wabenstrukturen bilden können. Zu sehen sind Modelle aus dem 3D-Drucker. Bildquelle: Kramer/RUB Nanoröhren aus Kohlenstoff können den Nachweis von bestimmten Molekülen ermöglichen. Forschende der Ruhr-Universität Bochum zeigen den Nutzen der Sensoren am Beispiel von Dopamin und der Parkinson-Krankheit. Liegt Kohlenstoff in Form von dünnen Röhren vor, leuchtet er – je nach Durchmesser der Röhre – in verschiedenen Farben. Diesen Umstand machen sich Bochumer Forschende zu Nutze: Sie verwenden Kohlenstoff-Nanoröhren als Sensoren und experimentieren mit ihnen für verschiedene biomedizinische Anwendungen, zum Beispiel im Rahmen der personalisierten Medizin für Parkinson-Patienten. Über die Arbeiten berichtet Prof. Sebastian Kruss, Leiter der Arbeitsgruppe Biophotonik und funktionale Materialien der Ruhr-Universität Bochum, im Wissenschaftsmagazin „Rubin“ der Ruhr-Universität. Nachweis von Dopamin über Fluoreszenz Die eingesetzten Nanoröhren bestehen aus einem wabenförmigen Kohlenstoff-Geflecht und sind 100.000-mal dünner als ein menschliches Haar. Scheint sichtbares Licht auf sie, fluoreszieren sie im Nahinfrarot-Bereich. Die Bochumer Gruppe zeigte unter anderem, dass sich mit dieser Technik der Botenstoff Dopamin nachweisen lässt, der eine wichtige Rolle bei der Parkinson-Erkrankung spielt. Trifft ein Dopamin-Molekül auf eine passend modifizierte Nanoröhre, dockt das Dopamin an der Oberfläche des Röhrchens an, was deren Leuchten im Nahinfrarot-Bereich verändert; es leuchtet heller. Diesen Unterschied können die Forschenden mit eigens dafür gebauten Mikroskopen erfassen. Kohlenstoff-Nanoröhren sind bunt. Ihre Farbpracht offenbaren sie aber nur, wenn eine wässrige Lösung ausschließlich Röhrchen mit einem bestimmten Durchmesser enthält. Bildquelle: Kramer/RUB Zusammen mit Kooperationspartnern aus Duisburg gelang es dem Team, die Konzentration von Dopamin mithilfe der Kohlenstoff-Nanoröhren als Sensor zu messen. Und das nicht nur in einer standardisierten Pufferlösung, sondern auch die direkte Freisetzung aus Zellen unter Bedingungen wie im menschlichen Körper. „Letzteres ist viel komplizierter, weil zum Beispiel Blut alle möglichen Bestandteile enthält, die die Messung stören können“, verdeutlicht Kruss. Präzise Messungen für die personalisierte Medizin Anwendungen der Methode sind für die personalisierte Medizin denkbar. Menschen mit Parkinson-Krankheit erhalten zur Behandlung häufig L-Dopa, eine Vorstufe des Dopamins. „Die L-Dopa-Menge muss sich in einem bestimmten therapeutischen Fenster bewegen“, erläutert Kruss. Eine zu geringe oder zu hohe Menge wirkt sich negativ auf die Symptome aus. „Eine bestimmte Dosis kann für einen Patienten optimal sein, für eine andere Patientin aber nicht“, führt der Biochemiker weiter aus. An einem solchen Test, der ähnlich wie eine Blutzucker-Messung funktionieren könnte, arbeiten die Bochumer Forschenden gemeinsam mit Partnern des Fraunhofer Instituts für mikroelektronische Schaltungen und Systeme in Duisburg.
Mehr erfahren zu: "Hirnscan als BMI-Orakel für psychisch kranke Menschen" Hirnscan als BMI-Orakel für psychisch kranke Menschen Eine Standard-MRT des Gehirns könnte künftig vorhersagen, welche psychisch kranken Menschen nach der Erstdiagnose an Gewicht zunehmen. Dies zeigen Ergebnisse einer neuen Studie, die in „Nature Mental Health“ veröffentlicht wurde.
Mehr erfahren zu: "Schlaf als Schlüssel zum Verständnis von ME/CFS" Schlaf als Schlüssel zum Verständnis von ME/CFS Forschende aus Mannheim untersuchen die Rolle schlafbezogener Biomarker bei der Entstehung der Myalgischen Enzephalomyelitis/Chronisches Fatigue Syndrom (ME/CFS). Ziel ist es, die Mechanismen und Ursachen der Erkrankung besser zu verstehen, um […]
Mehr erfahren zu: "LWL-Klinikum Marsberg eröffnet Tagesklinik für Kinder und Jugendliche" LWL-Klinikum Marsberg eröffnet Tagesklinik für Kinder und Jugendliche Eine neue Tagesklinik in den Räumlichkeiten des LWL-Klinikums Marsberg bietet zwölf Therapieplätze für Kinder und Jugendliche mit psychischen Erkrankungen im Alter von sechs bis 18 Jahren.