Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biosensor unterstützt maßgeschneiderte Therapie

11.05.2005


Schneller zum besseren Medikament ist für die Pharmaindustrie oberstes Ziel. Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT in St. Ingbert im Saarland haben einen Biosensor entwickelt, mit dem sich biopharmazeutische Wirkstoffe und medizinische Therapien schnell und aussagekräftig evaluieren lassen. Dafür erhielten die Forscher auf der Messe "Sensor" in Nürnberg den vom AMA Fachverband für Sensorik ausgelobten Sensor Innovationspreis.

... mehr zu:
»Biosensor »IBMT »Zellaggregat

Vielen kranken Menschen kann es gar nicht schnell genug gehen mit der Entwicklung neuer Medikamente. Besonders unheilbar Kranke setzen oft ihre ganze Hoffnung auf neue Therapien. Doch Medikamentenentwicklung ist langwierig und teuer. 10 bis 12 Jahre dauert es in der Regel von der Wirkstoffforschung bis zum fertigen Arzneimittel, die Kosten liegen bei 800 Millionen Euro. Doch die Entwicklungszeiten könnten schon bald verkürzt werden. Forscher am Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT haben mit dem Biosensor wichtige Voraussetzungen für maßgeschneiderte Therapien sowie für die beschleunigte Wirkstoff- und Therapieentwicklung geschaffen. Das biohybride Sensorsystem kann erstmals kleinste 3-D-Gewebeproben im Labor schnell und zerstörungsfrei charakterisieren.

"Um die Situation im Zellverband - beispielsweise im Tumor eines Patienten - möglichst wirklichkeitstreu abzubilden, brauchen Pharmaforscher dreidimensionale Zellaggregate", erläutert Dr. Hagen Thielecke, Leiter der Arbeitsgruppe Zell-basierte Sensorik & Biomonitoring der Abteilung Biohybride Systeme am IBMT. Doch diese 3-D-Modelle konnten bisher nur mit hohem Aufwand charakterisiert werden und waren deshalb für den Routineeinsatz nicht geeignet. Zellkulturen, wie sie normalerweise im Labor verwendet werden, sind zweidimensional.


"Die physiologischen und morphologischen Eigenschaften - beispielsweise Zusammensetzung, externe und interne Struktur der Zellen - eines Gewebes bestimmen die elektrischen Gewebeeigenschaften. Durch die Aufnahme der elektrischen Impedanz über einen bestimmten Frequenzbereich können wir physiologische Vorgänge und Gewebemorphologie erfassen", erläutert Thielecke die Idee hinter dem neuen Verfahren. Im Biosensor werden die Gewebeproben in eine vertikal angeordnete Messzelle gespült. Ober- und unterhalb des Messbereichs sind Elektroden positioniert, über die Strom eingespeist und der Spannungsabfall erfasst wird. Der Biosensor charakterisiert die Zellaggregate mittels Impedanzspektroskopie oder Poten-zialableitung. "Damit können wir 3-D-Gewebeproben aus Biopsien mit einer Größe vom 100 bis 500 Mikrometer zerstörungsfrei charakterisieren", erklärt der Wissenschaftler das Messprinzip.

Die Forscher können mit dem Sensor die Wirkungsweise von Medikamenten oder Therapien auf die Zellaggregate beobachten, ohne dabei die Zellen zu zerstören. "Dazu erstellen wir elektrische Ersatzschaltbildmodelle für bestimmte Gewebeeigenschaften", beschreibt Thielecke die Vorgehensweise der Wissenschaftler. Tumorgewebe hat eine andere Struktur als gesundes Gewebe, also auch andere elektrische Eigenschaften. Werden die Tumorproben bestrahlt, kann man anhand des vorher bestimmten Modells und der Messdaten exakt die Strahlendosis bestimmen, bei der die Zellen im Gewebe absterben. Das kann den Arzt bei der Auswahl einer für jeden Patienten individuellen Strahlentherapie unterstützen. Nach demselben Prinzip lässt sich die Wirkungsweise von Medikamenten in kurzer Zeit bestimmen.

Erste Praxistests sowohl bei der Evaluierung von Antitumortherapien als auch bei Herz-Kreislauferkrankungen hat der Biosensor bereits positiv bestanden. Der Biosensor könnte künftig auch die Forschung und Qualitätssicherung im Bereich Tissue Engineering (Gewebeersatz) unterstützen.

Marion Horn | idw
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Biosensor IBMT Zellaggregat

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Innovationen in der Bionik gesucht!
18.01.2018 | VDI Verein Deutscher Ingenieure e. V.

nachricht Fraunhofer HHI erhält AIS Technology Innovation Award 2018 für 3D Human Body Reconstruction
17.01.2018 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

18.01.2018 | Informationstechnologie

Optimierter Einsatz magnetischer Bauteile - Seminar „Magnettechnik Magnetwerkstoffe“

18.01.2018 | Seminare Workshops

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten