Medizintechnik
Sensor-Chip überwacht Tumor
Schwer operable oder langsam wachsende Tumoren überwachen: Mit dem Sensor-Chip den Medizintechniker der TU München jetzt vorstellten, kann das bald Realität sein.
Medizintechniker des Teams um Prof. Bernhard Wolf, Heinz Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik der Technischen Universität München, haben einen elektronischen Sensor-Chip entwickelt, der sich in die Nähe des Tumors implantieren lässt. Der Sensor-Chip misst die Konzentration an gelöstem Sauerstoff im Gewebe und gibt diese Informationen per Funk an ein Empfangsgerät weiter, das der Patient bei sich trägt. Sinkt der Sauerstoffgehalt in Tumornähe, droht der Tumor sein Wachstum zu beschleunigen und aggressiv zu werden.
Das Empfangsgerät kann die Daten an den behandelnden Arzt weiterleiten, der damit die Tumorentwicklung verfolgen und entsprechende Behandlungen einleiten kann. Auf diese Weise ließe sich der Tumor ständig überwachen und der Patient müsste seltener zu Kontrolluntersuchungen in die Praxis oder Klinik.
Für den Körper unsichtbar
Labortests mit Zell- und Gewebekulturen hat der Sensor-Chip bereits bestanden. Die besondere Herausforderung: Der Sensor muss lange und vollkommen autonom funktionieren. Deshalb darf er bei einer Verschmutzung durch Proteine oder Zellreste nicht ausfallen oder falsche Messwerte liefern. Und er muss für den Körper „unsichtbar“ sein, damit der Körper ihn nicht als Fremdkörper erkennt und mit einer Gewebekapsel umschließt.
„Wir haben den Sensor-Chip so konstruiert, dass er sich in Messpausen selber an einer definierten Gelöstsauerstoffkonzentration kalibriert“, erläutert der Ingenieur und Projektleiter Sven Becker. „Außerdem haben wir den Sensor-Chip zusammen mit Auswerte-Elektronik, Funkeinheit und Batterien in ein Gehäuse aus biokompatiblem Kunststoff gesteckt.“
Noch kleiner und mit weiteren Funktionen
Mit Abmaßen kaum doppelt so groß wie ein Daumennagel ist der Chip mit der integrierten Elektronik zwar schon sehr klein, muss aber dennoch weiter schrumpfen. Dann kann er mittels einer minimalinvasiven Operation dem Krebspatienten implantiert werden. Gleichzeitig sollen weitere Sensoren zusätzlich den Säuregehalt und die Temperatur messen.
Außerdem enwtickeln die TUM-Forscher eine Miniatur-Medikamentenpumpe, die zusammen mit dem Sensor-Chip implantiert werden und bei Bedarf Chemotherapeutika in unmittelbarer Tumornähe abgeben könnte. In Zukunft, so hoffen die Forscher, sind so schonende und zielgerichtete Krebstherapien bei Patienten möglich.
Das Projekt „IntelliTuM - „Intelligentes Implantat zum Tumor-Monitoring“ - wurde von der Heinz Nixdorf Stiftung unterstützt und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 500.000 Euro gefördert.
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