Ärzte Zeitung online, 02.02.2010

Neuer Bluttest zur Früherkennung von Tumoren geprüft

SANKT AUGUSTIN/WÜRZBURG (eb). Den Krebs zu erkennen, bereits kurz nachdem der Tumor sich gebildet hat, das soll eine neuartige Testmethode künftig ermöglichen. Sie erkennt charakteristische Stoffe im Blut, die mit einer bestimmten Tumorart einhergehen. Basis der Technologie ist ein Mikrofluidik-Chip: Auf ihm befinden sich winzige Kanäle, in denen eine Blutprobe des Patienten zirkuliert.

Neuer Bluttest zur Früherkennung von Tumoren geprüft

Die mit Antikörpern besetzten Nanopartikel leuchten in zwei Spektralbereichen. Dadurch lässt sich die homogene Belegung der Sensorelektrode überprüfen. © Fraunhofer ISC/Ingo Peters

Der Mikrofluidik-Chip spürt Markerproteine auf, die für eine Krebserkrankung charakteristisch sind. Das Herzstück des neuen Sensors - biofunktionalisierte Nanopartikel - entwickeln Forscher am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC). Die Nachweisgrenze wurde gegenüber dem Stand der Technik um den Faktor 100 verbessert, so Dr. Jörn Probst, Geschäftsfeldleiter am ISC.

Zum Nachweisen von Tumormarkern brauchte man in einer bestimmten Blutmenge bisher 100 Moleküle, jetzt reicht eines. Auf diese Weise lassen sich Krankheiten viel früher erkennen, als das mit bisherigen Methoden möglich ist.

Doch wie registriert der im Chip integrierte Biosensor die wenigen im Blut umherschwimmenden Biomoleküle, die für eine bestimmte Krankheit charakteristisch sind? Auf der Sensorelektrode sind antikörperbesetzte Nanopartikel fixiert worden, die die gesuchten Proteine gezielt herausfischen. Dazu wird das Blut immer wieder an der Elektrodenoberfläche vorbei gepumpt.

Ähnlich wie bei einem Fluss ist die Strömung in der Kanalmitte am größten, am Ufer ist das Wasser langsamer. Daher haben die Forscher eine Art Angel aus Nanopartikeln gebaut, die die Antikörper in der Mitte des Blutstroms registriert, wo die meisten Proteine pro Zeiteinheit vorbeischwimmen. Hat ein Antikörper das passende Protein, einen Tumormarker, gefangen, verschiebt sich die elektrische Ladungsverteilung. Dies erkennt die Elektrode.

Die Forschergruppen entwickeln jetzt einen Demonstrator, der vier Biosensoren vereint, die auf einzelne Moleküle reagieren. Zudem arbeiten die Experten daran, mehrere Tumormarker gleichzeitig nachzuweisen. In einigen Jahren soll das System auf den Markt kommen.

Es gibt bereits Tests für Tumormarker, diese messen jedoch nicht allzu genau und benötigen eine größere Anzahl an Molekülen im Blut, um Tumormarker nachzuweisen. Zudem müssen die Tests im Labor gemacht werden, was zeit- und kostenintensiv ist.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

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