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 Bei Notfällen wie Herzinfarkt und Schlaganfall immer den Notruf 112 wählen: Jede Minute zählt!
22.06.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

nachricht Tropenviren bald auch in Europa? Bayreuther Forscher untersuchen Folgen des Klimawandels
21.06.2017 | Universität Bayreuth

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften