Sensirion / Sensorik Megatrend „Personalisierte Medizin“

Personalisierung ist der nächste große Trend in der Medizin. Eine wesentliche Rolle dabei spielen Sensoren. Sie müssen nicht nur hochgenaue Messergebnisse aus teils minimalen Probenmengen liefern, sondern für die Integration in die Applikation auch winzig klein sein.

Von Dr. Moritz Kneipp, Product Manager Liquid Flow Sensors von Sensirion

Die Medizin hat die Lebensqualität der breiten Bevölkerung enorm verbessert. So sind Krankheiten wie Polio, Syphilis, Tuberkulose oder die Pest heutzutage nahezu ausgestorben und gut behandel- oder heilbar.

Einen nächsten Meilenstein für die Medizin stellt nun die personalisierte Medizin dar. Sie zielt nicht auf die breite Masse der Bevölkerung ab, sondern hat das Ziel, das Individuum auch über die Diagnose hinaus in den Fokus zu rücken. So werden das individuelle Krankheitsbild, die physiologische Konstitution, aber auch das Geschlecht und die resultierenden spezifischen Auswirkungen von Therapien und Medikamenten berücksichtigt.

Ein Ziel der personalisierten Medizin ist es, eine maßgeschneiderte Pharmakotherapie für den jeweiligen Patienten aufzustellen und diese gegebenenfalls auch über den Therapieverlauf hinweg anzupassen.

Möglich werden solche spezifischen Therapien durch das Zusammenspiel mehrerer moderner technologischer Errungenschaften. Eine zugeschnittene Krebstherapie könnte beispielsweise durch die Integration von Durchflusszytometern, DNA-Sequenzierung und Organ-on-a-Chip-Anwendungen realisiert werden.

Durchflusszytometer für die Analyse und Diagnose

Durchflusszytometer sind Geräte, die eine schnelle Analyse von Zellen erlauben. Bei diesem Messverfahren fließen Zellen in einer hohen Geschwindigkeit an einer Analyseeinheit für beispielsweise elektrische Spannung oder Fluoreszenz vorbei. Die Wechselwirkung zwischen Zelle und Spannung oder Licht hängt von der Form, Struktur, Größe und/oder Färbung der Zelle ab. So können Zellen mit den gewünschten Eigenschaften identifiziert und mit Hilfe einer nachgeschalteten Zellsortiertechnologie isoliert werden.

Besonders wichtig sind Durchflusszytometer im Zusammenhang mit im Blut zirkulierenden Tumorzellen (engl. Circulating Tumor Cells, CTCs). Sie können aus einer Blutprobe eines Patienten isoliert werden und stellen somit im Vergleich zu teils komplizierten und invasiven Biopsien eine minimalinvasive Alternativmethode dar. Sind die CTCs isoliert, lassen sie sich weiter charakterisieren.

Verlässliche und zeitlich relevante Daten liefern die sogenannten Next-Generation-Sequencing-Technologien (NGS). Die gewonnenen Informationen geben Aufschluss über die Art des Tumors, die spezifischen Mutationen der CTCs und somit eine Indikation über den möglichen Krankheitsverlauf und die relevanten Therapien. Die Kombination aus NGS und CTCs macht in Zukunft einen Ersatz der traditionellen Biopsie möglich.