Iserlohner und Bochumer Forscher arbeiten an einer miniaturisierten Blutglukosemesstechnik für die intensivierte Insulintherapie auf der Basis von Quanten-Kaskaden-Lasern.
Diabetes mellitus ist die weltweit häufigste Stoffwechselerkrankung. Da bei Patienten auf Intensivstationen häufig Diabetes-ähnliche Symptome auftreten, ist es wichtig, auch bei diesen Patienten Blutzuckerschwankungen in den Griff zu bekommen.
Mit 1,27 Millionen Euro fördert das Bundesministerium für Forschung und Technologie nun ein Verbundforschungsprojekt zwischen der Fachhochschule Südwestfalen und der Ruhr-Universität Bochum. Ziel ist die Entwicklung einer miniaturisierten Blutglukose-Messtechnik für die intensivierte Insulintherapie bei Intensivstationspatienten und Diabetikern auf der Basis von Quanten-Kaskaden-Lasern.
Stoffwechselentgleisungen sind häufig bei Intensivpatienten
Diabetes mellitus verursacht stark unterschiedliche, für die Gesundheit des Patienten äußerst problematische, Blutzuckerschwankungen. "Stoffwechselentgleisungen mit zu hohen und zu niedrigen Glukosekonzentrationen - verbunden mit einer erhöhten Sterblichkeit - beobachten Ärzte häufig bei Intensivpatienten", berichtet Prof. Dr. Dieter Ihrig, Leiter des Interdisziplinären Zentrums für Lebenswissenschaften der Fachhochschule Südwestfalen in Iserlohn.
"Daher ist es gerade auf Intensivstationen besonders wichtig, die Blutzuckerwerte kontinuierlich zu messen, um mit einer gezielten Insulintherapie die extremen, vom Normbereich abweichenden, Glukosekonzentrationen zu verhindern," so Ihrig . Mit den bislang vorhandenen Biosensoren ist dies nicht möglich, da diese noch nicht zuverlässig genug sind.
Künstliche Bauchspeicheldrüse wird angestrebt
Zukünftig, so Ihrig, wird die Realisierung einer "Künstlichen Bauchspeicheldrüse" angestrebt, die auch für insulinpflichtige Diabetiker Anwendung finden kann. Gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik der Ruhr-Universität Bochum, dessen Leiter Prof. Dr.-Ing. Andreas Ostendorf auch der Koordinator des Projektes ist, möchte Ihrig daher ein Gerät zur zuverlässigen kontinuierlichen Blutglukosemessung entwickeln.
Am Projekt beteiligt ist auch Prof. Dr. Herbert Michael Heise, der am Leibniz-Institut für analytische Wissenschaften - ISAS e.V. in Dortmund wesentliche Forschungsarbeiten zum Thema geleistet hat.
"Fingerabdrücke" der Glukosemoleküle nutzen
In Vorarbeiten konnten die Forschungspartner bereits zeigen, dass im Infrarotspektrum des Bluts "Fingerabdrücke" der Glukosemoleküle für quantitative Messungen genutzt werden können. Allerdings eignen sich die gängigen Spektrometer aufgrund ihrer Größe nicht für eine Messung an bettlägerigen Patienten. Abhilfe sollen nun Quanten-Kaskaden-Laser bringen.
Die neuartigen Halbleiter-Laser sind vielversprechende Strahlungsquellen für die anspruchsvolle patientennahe Spektroskopie. Mittels spezieller Mikro-Dialysekatheder und eines tragbaren miniaturisierten Laser-Systems soll in Zukunft mit einem kleinen Gerät die Blutzuckermessung direkt am Bett des Patienten gelingen.
Förderung durch Bundesforschungsministerium
Für die Forschungsarbeiten, die bis April 2016 laufen, stellt das Bundesministerium für Forschung und Entwicklung im Rahmen des Programms "Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung - VIP" insgesamt 1,27 Millionen Euro zur Verfügung.
Die anschließende Ergebnisverwertung soll über eine Unternehmensgründung erfolgen; es sind aber auch Lizensierungen in den Bereichen Mikrofluid, Laser-Spektrometer und Fasersondentechnik möglich.
Quelle: Pressemitteilung der Fachhochschule Südwestfalen