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Die Industrie als Vorbild

Von der Smart Factory in das Krankenhaus der Zukunft

16. April 2018, 10:30 Uhr | Melanie Ehrhardt

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Point-of-Care: Schnelle Diagnose für den Arbeiter

Medizin und Industrie, die beiden Bereichen könnten nicht unterschiedlicher sein und doch haben sie mehr gemeinsam als es zunächst den Anschein macht. Denn wer denkt, dass sei nur ein einseitiges Nutzverhältnis, der irrt. Denn der Kreis schließt sich spätestens dann, wenn es um die Gesundheit der Fabrikarbeiter geht. Point-of-Care (POC), also die dezentrale Labordiagnostik direkt am Krankenbett, im Operationssaal oder schon am Unfallort, gewinnt in der Medizintechnik immer mehr an Bedeutung. Darüber hinaus zählen auch Selbsttestsysteme, mit denen beispielsweise Patienten ihre Diabetestherapie steuern oder den Gerinnungsstatus bestimmen, zu den POC-Produkten.

Auch Sensitec ist in diesem dynamischen Markt tätig. In zwei vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekten (MRBead und Bead.Plus) wurden Grundlagen geschaffen für die Bioanalyse auf Basis biologisch beschichteter magnetischer Nanopartikel und Giant-Magneto-Resistive-Sensoren (GMR-Sensoren). Das Analyt haftet an den Partikeln (oder Beads) und am Sensor und die Beads, die sich anhand des Magnetfeldes an der Sensoroberfläche binden können, werden detektiert. Das Verfahren bietet laut eigener Aussage deutliche Vorteile gegenüber bisherigen optischen Verfahren, insbesondere durch eine stark verringerte Analysezeit im Vergleich zu Labor-basierten Verfahren. Die magnetischen Marker sind Nanopartikel aus Eisenoxid oder ähnlichen Materialien, die sich durch eine spezielle Vorbereitung nur an bestimmte Zellen anhängen.

Von besonderem Interesse sind beispielsweise verstreute Tumorzellen, die im Blut nachgewiesen werden sollen, um eine frühzeitige Behandlung einer Krebserkrankung mit verbesserten Erfolgsaussichten zu ermöglichen. Das Blut wird in einem so genannten Mikrofluidik-Chip mit den Markern zusammengebracht und durch feine Kanäle über den GMR-Sensor geleitet (Bild 2). Ein inhomogenes Magnetfeld und magnetische Führungsstrukturen mit Fischgrätmuster, die direkt auf dem Sensorchip aufgebracht werden, reihen ausschließlich die markierten Zellen auf, welche dann eine nach der anderen über den eigentlichen Sensor rollen. Diese Form der magnetischen Trennung der relevanten von den irrelevanten Zellen direkt im Messgerät bietet einen großen Vorteil zur optischen Durchflusszytometrie, für die die Blutprobe aufwändig im Labor aufbereitet werden muss.

Die Hannover Messe ist und bleibt eine Messe für die Industrie. Doch ein Blick über den Tellerrand zeigt, dass die Entwicklungen und Trends, die sich dort durchsetzen, zum Vorbild andere Branchen wie der Medizin und der Forschung werden können. Die Digitalisierung durchdringt alle unsere Bereiche des täglichen Lebens – von der Produktion unsere Konsumgüter bis hin zur medizinischen Versorgung.