DIAGNOSE-GERÄT ZUM SCHLUCKEN

Forscher des Massachusetts Institute of Technology in Cambridge (MIT) stellten jetzt ein solches Konzept vor. Die Grundlage bilden gentechnisch veränderte Bakterien, die in der Lage sind, auf Reize wie Umweltschadstoffe oder Krankheitsmarker zu reagieren. Biotechnologen veränderten diese Mikroben in den letzten Jahren soweit, dass sie die Reaktionen auf diese Reize in feine Lichtsignale umsetzen können. Als Detektoren kommen bislang spezielle Laborausstattungen zum Einsatz. Die Forscher versuchten nun, diese Bakterien mit einem elektronischen Chip zu kombinieren, der, integriert in ein kleines Gerät, die Antwort der Mikroben in ein drahtloses Signal umwandeln kann. Alles verpackt in eine Kapsel zur oralen Anwendung.

Die erste Demonstration haben die kleinen Helfer schon hinter sich gebracht: Ein spezieller Stamm Escherichia coli konnte zum Nachweis von Blutungen im Magen-Darm-Trakt von Schweinen eingesetzt werden. Dazu bekamen sie eine besondere genetische Ausstattung, die sie dazu befähigt, ein Lichtsignal zu erzeugen, sobald sie auf den Blutfarbstoffbestandteil Häm treffen. In vier Vertiefungen auf einem Sensor-Chip sind die Bakterien durch eine semipermeable Membran vor der Umwelt geschützt – kleinere Moleküle aus der Umgebung gelangen aber hindurch. Unter jeder Vertiefung befindet sich ein Lichtsensor, der die Antwort der Bakterien an einen Mikroprozessor weiterleitet, der die Informationen übersetzt und an einen Computer oder ein Smartphone senden kann.

Nach diesen ersten erfolgreichen Tests arbeiten die Forscher nun an einer Reduktion der Sonden-Größe: Die bislang knapp vier Zentimeter lange Kapsel schluckt man nicht gerne als Mensch. Zudem sollen weitere Sensor-Bakterien folgen, es sind bereits Stämme zur Identifikation von Entzündungserscheinungen im Magen-Darm-Trakt in der Entwicklungsphase. Laut der Forscher-Gruppe könnte es in Zukunft außerdem möglich sein, eine Diagnose-Sonde mit gleich mehreren Bakterienstämmen auszustatten, sodass gleichzeitig verschiedene gesundheitliche Probleme diagnostiziert werden könnten.

Farina Haase,                                                                                                        Apothekerin, Volontärin

Quelle: wissenschaft.de