Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Faszinierende Einblicke - Medizinische Kapsel reist durch den Darm

20.07.2012
Jeder fünfte Patient im Wartezimmer von Ärzten leidet am so genannten Reizdarmsyndrom (RDS).
Darmkrankheiten und Verdauungsstörungen werden meist schamhaft verschwiegen. Dabei ist der Darm – das größte Organ des menschlichen Körpers – besonders wichtig für die Immunabwehr sowie als Hauptportal für Arzneimittel. In den Industrieländern leiden über 10 % der Bevölkerung an RDS, in Südamerika über 40 %.

Herz und Kreislauf kann jeder niedergelassene Arzt durch Blutdruckmessung und EKG prüfen. Die Diagnose von RDS ist viel komplizierter: Mit Ultraschall, Blutuntersuchungen sowie Magen- und Darmspiegelungen müssen zunächst organische Ursachen ausgeschlossen werden. Dann erst kann der Arzt durch Erfragen von Symptomen auf RDS schließen. Mitunter vermutet der Patient, dass seine Beschwerden – krampfartige Bauchschmerzen, unregelmäßiger Stuhlgang sowie Aufstoßen und Blähungen, möglicherweise bis hin zu Angststörungen und Depressionen – nicht ernst genommen werden. Der Leidensdruck und auch die Kosten können erheblich sein. In den USA wurden beispielsweise die Kosten, die 2004 durch RDS verursacht wurden, mit bis zu 30 Mrd. Dollar angegeben.

Da bei RDS meist die Bewegung des Darms (Motilität) gestört ist, bietet die Untersuchung der Motilität eine einfache Möglichkeit für die RDS-Diagnose. In den USA werden in mehr als 80 registrierten Laboren solche Untersuchungen praktiziert. Sie sind allerdings entweder ungenau oder für den Patienten sehr unangenehm und erfordern im Allgemeinen die stationäre Aufnahme in eine Klinik.

Daher stößt eine neue Methode der Fa. SmartPill Corporation (USA) auf großes Interesse: sie kann ambulant eingesetzt werden und lässt dem Patienten volle Bewegungsfreiheit. Eine spezielle Kapsel (die so gen. SmartPill) wird vom Patienten geschluckt. Auf ihrem Weg misst sie Temperatur, Druck und Säuregrad (pH-Wert) im Darm und sendet die Daten an einen Empfänger, den der Patient am Körper trägt. Der pH-Wert ändert sich stark beim Übergang vom Magen zum Dünndarm und ein wenig beim Übergang vom Dünn- zum Dickdarm. So wird die Bestimmung der sogenannten Transit-Zeiten für den Dünn- und den Dickdarm ermöglicht.

Die Bewegungsvorgänge im Darm, also die eigentliche Motilität, kann die SmartPill allerdings nicht erfassen. Außerdem ist sie so groß, dass sie unter Umständen im Darm stecken bleiben kann … Trotzdem wird sie von vielen Ärzten in den USA bereits eingesetzt und in erheblichen Stückzahlen von SmartPill Corp. produziert und verkauft.

Eine Forschungsgruppe der Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena unter Leitung von Prof. Dr. Matthias Bellemann (FB Medizintechnik/Biotechnologie) und dem Gastwissenschaftler Prof. Dr. Wilfried Andrä entwickelte kürzlich ein System, mit dem erstmals wirklich die Bewegungen im gesamten Darm beobachtet werden können. Das Gerät kann ebenfalls am Körper getragen werden. Die dabei benutzte Kapsel ist viel kleiner als die SmartPill und kann problemlos den gesamten Darm passieren. Sie erfasst die Bewegungen des Darminhaltes kontinuierlich wäh¬rend der gesamten Passagezeit und zeigt sie dreidimensional in Echtzeit auf einem Bildschirm an. Die Beobachtung und medizinische Beurteilung kann auch entfernt in einer Arzt-Praxis stattfinden, ohne dass der Patient anwesend sein muss.

Beispiel einer Momentaufnahme der Kapsel-Passage
Bild: Andreas Fiedler / M. Bellemann


Ambulantes System für Motilitätsuntersuchungen der Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena
Bild: Julia Philipps / Silke Pinkert / M. Bellemann

Das neue System verwendet ein neuartiges magnetisches Ortungsverfahren, das ohne ionisierende Strahlung arbeitet. Besonders interessant ist, dass sich mit der neuen Methode auch die Passage einer erweiterten Version der Kapsel beobachten lässt, die Wirkstoffe transportieren kann. Diese können ferngesteuert freigesetzt werden, sobald die Kapsel das gewünschte Zielgebiet erreicht hat.

Das Kapselsystem der Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena ist dabei deutlich einfacher aufgebaut als die bereits zugelassene Enterion™-Kapsel (Fa. Quotient Bioresearch, UK) und die angekündigte iPill- bzw. IntelliCap-Kapseln (Fa. Philips Research, NL) und bietet weitere wichtige Vorteile, wie die strahlungsfreie Ortung, die Verwendung von biokompatiblen Materialien und deutlich niedrigere Herstellungskosten.

Kontakt:
Prof. Dr. Wilfried Andrä
E-Mail: wilfried.andrae@t-online.de

Prof. Dr. Matthias Bellemann
E-Mail: bellemann@genion.de

Sigrid Neef | idw
Weitere Informationen:
http://www.fh-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Extrem schnelle Erfassung und Visualisierung von Tumorgrenzen während der Operation
15.01.2018 | Universität zu Lübeck

nachricht Wie Metallstrukturen effektiv helfen, Knochen zu heilen
12.01.2018 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | 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

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie