Mobiles Gerät funktioniert mit winzigen magnetischen Teilchen – Forscher wollen Prototyp bauen

Mini-Sensor spürt Brustkrebs auf

Chip könnte helfen, um zu sehen, ob Krebs komplett entfernt wurde: Auf diesem Bild ist eine Darstellung einer eingescannten Probe eines Stück Gewebes aus dem Dickdarm zu sehen, das bei einer Operation entnommen wurde. Foto: dpa

Kassel. Wenn die Diagnose Krebs feststeht, bleibt oft keine andere Wahl, als zu operieren. Häufig steht dann der Chirurg vor dem Problem, wie viel Gewebe er wegschneiden muss, um den bösartigen Tumor ganz zu beseitigen. Ob ihm das gelungen ist, weiß er erst ganz sicher, wenn die während der OP entnommenen Gewebeproben im Labor ausgewertet worden sind.

Dank einer Erfindung aus Kassel könnten Ärzte künftig während des Eingriffs überprüfen, ob der gesamte Tumor beseitigt worden ist. Physiker und Biochemiker der Universität Kassel haben in Zusammenarbeit mit einem Kollegen von der Universität Zürich einen nur zwei Zentimeter großen, batteriebetriebenen Mini-Sensor in Chipform entwickelt, der Merkmale bestimmter Brustkrebsarten aufspüren kann. Die Erfindung ist bereits zum europäischen Patent angemeldet worden.

Prototyp könnte dauern

Die Herstellung eines Prototyps - als Grundlage für ein marktfähiges Modell - werde allerdings noch etwa drei Jahre dauern, sagt Professor Dr. Arno Ehresmann vom Institut für Physik, der bei der Entwicklung eng mit Prof. Dr. Friedrich Herberg vom Institut für Biologie/Biochemie zusammenarbeitet. Diese Zeitspanne sei auch nur realistisch, wenn sich Geldgeber für das Forschungsvorhaben finden. „Wir prüfen zurzeit, ob die Gründung eines Spin-off-Unternehmens für die Vermarktung geeignet ist“, erklärte Ehresmann. Auch sei man an einer Zusammenarbeit mit Ärzten interessiert.

Im Labor haben die Forscher bereits nachgewiesen, dass der Sensor funktioniert. Dessen Herzstück hat Ehresmann entwickelt. Es besteht in einem speziellen Transportsystem, das die verräterischen Spuren des Krebses, die sogenannten Biomarker, in ausreichender Menge zur Sensoroberfläche leitet. Das war eine besondere Herausforderung. Denn die Biomarker sind nicht gleichmäßig im Blut verteilt. Die Analyse wird außerdem durch das „Hintergrundrauschen“ vieler anderer Bestandteile des Bluts erschwert. Diese werden von den Forschern durch aufeinanderfolgende Spülgänge aus der zu untersuchenden Flüssigkeit gleichsam herausgewaschen.

Bewerbung für Preis

Im Labor maßgeschneiderte sogenannte Fängermoleküle, die mit winzigen, bis maximal zwei Mikrometer kleinen magnetischen Partikeln verbunden sind, docken an die Biomarker an.

Mithilfe eines wechselnden Magnetfeldes, das von dünnen Schichten magnetisierten Nanomaterials erzeugt wird, werden diese „Pakete“ dann wie in einem Geleitzug zur Sensoroberfläche gesteuert und dort ausgewertet. Prof. Herberg hat die schwierige Technik der Verbindung zwischen Fängermolekülen und Magnetpartikeln entwickelt.

Mittlerweile bewerben sich die Kasseler Forscher mit ihrer Erfindung um die Förderung aus einem europäischen Programm zur Entwicklung neuer Diagnosemethoden und -geräte.

Von Peter Dilling

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