Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Virtuelles Blut ermöglicht individuelle Gesundheitsprognosen

04.05.2012
System erlaubt Simulation von Medikamentenwirkung

Forscher der University of Pennsylvania arbeiten an der virtuellen Nachbildung von Blut, um zukünftig die Wirkung von Medikamenten besser abschätzen und zukünftige Gesundheitsprobleme vorhersagen zu können. Dabei erfolgt die Simulation patientenspezifisch und soll die gezieltere Bekämpfung von Gefäßproblemen ermöglichen.


Virtuelles Blut: erlaubt Vorabtests von Medikamenten (Foto: upenn.edu)

Blutplättchen-Analyse als Schlüssel

Eine tragende Rolle kommt dabei den Blutplättchen zu, die je nach Person individuell auf verschiedene Umstände reagieren. "Sie sind wie Computer, denn sie nehmen viele Signale auf und treffen komplexe Entscheidungen", so Scott Diamond vom Institut für Technik und Angewandte Wissenschaft.

"Wir waren daran interessiert zu lernen, ob wir genug ausreichend viele Messungen durchführen könnten, um im Labor die kleinen Unterschiede zwischen jedem von uns feststellen zu können" Dazu verwendete man schließlich Blutproben und testete diese auf die Kalziumausschüttung der Plättchen mithilfe von Robotern.

Bei Verletzungen der Haut oder der Gefäße erhöhen die Blutplättchen ihr Kalziumlevel, was zur Ausschüttung der Stoffe Adenosindiphosphat und Thromboxan führt, die den Kalziumgehalt weiter steigern. Er aktiviert die Plättchen und lässt sie zur Bedeckung von Wunden aneinander haften. Ein Prozess, der auch als Hämostase bezeichnet wird und als Basis für die Abheilung der Verletzung sowie zum Schutze vor Blutverlust dient. Die Forscher untersuchten das unterschiedliche Verhältnis der Stoffe, die bei den verschiedenen Proben nötig war, um zur Verklumpung zu führen.

Simulation arbeitet präzise

Auf Basis eines Neuralnetzwerk-Modells erprobte man schließlich die Simulation der Gerinnungseigenschaften des Blutes einzelner Probanden. Das System ist dabei in der Lage, in begrenztem Raum das Verhalten einzelner Plättchen bei laufendem Blutfluss zu errechnen. Weitere Testläufe mit den Blutproben unter verschiedenen Bedingungen bestätigten, dass die Voraussage mit hoher Genauigkeit funktioniert.

Die Forscher konnten dabei sogar einen Patienten identifizieren, der aufgrund einer seltenen, genetischen Mutation immun gegen Aspirin war. Sie fanden heraus, dass das bekannte Mittel keine gerinnungshemmende Wirkung auf ihn hat und konnten ihren Fund im Nachhinein mit einer DNA-Analyse bestätigen.

An der Universität wird nun an der Erweiterung des Verfahrens gearbeitet. Die individuelle Blutsimulation soll in Zukunft die Voraussage von spezifischen Gefäßproblemen und anderen, klinischen Risiken möglich machen. Ebenso möchte man damit die Wirkung von Medikamenten noch vor ihrer Verabreichung erproben und Krankheiten besser erforschen können. Zudem soll die Erfindung auch den Bau besserer biomedizinischer Geräte erlauben.

Georg Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.upenn.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Sicher und gesund arbeiten mit Datenbrillen
13.01.2017 | Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

nachricht Vorhersage entlastet das Gehirn
13.01.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik