Wenn Kinder nach dem Essen oft über Übelkeit und Bauchschmerzen klagen ist ein Besuch beim Arzt angesagt. Der findet oft durch eine Blutuntersuchung heraus, was den Kleinen fehlt. Gluten-Unverträglichkeit ist eine Möglichkeit. Oder Lactose ist schuld daran. Forscher am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) in Jena wollen das ändern. Sie entwickeln Diagnosechips, mit denen jeder Smartphone-Besitzer bestimmte Krankheiten diagnostizieren kann. Prototypen stellen die IOF-Wissenschaftler auf der Messe Compamed vom 13. bis 16. November in Düsseldorf vor.


Fluoreszenzfarbstoffe als Markierung

Außer Chip und Smartphone ist noch ein Tropfen Blut des Patienten nötig, der mit einiger Überredungskunst meist wohl gewinnbar ist. Dieses Blut landet auf einem Chip, der speziell geformte Kanäle hat. Darin befinden sich fluoreszierende Partikel sowie auf die vermutete Erkrankung angepasste fest sitzende Ankermoleküle. Letztere schnappen sich die Moleküle, die typisch sind für die Erkrankung. Die Fluoreszenzfarbstoffe hocken sich oben drauf. Alle anderen Moleküle werden weggeschwemmt.


Jetzt beginnt eine winzige Lampe zu leuchten, die sich auf dem Chip befindet. Sie regt die fluoreszierenden Partikel an zu leuchten. Dieses Licht erfassen Fotodetektoren, die sich ebenfalls auf dem Chip befinden. Damit sie das Licht, das die Partikel abgeben, die auf den Krankheitserregern sitzen, nicht mit dem blauen Licht verwechseln, das die Fluoreszenz anregt, sitzt vor den Fotosensoren ein Filter, der kein blaues Licht durchlässt, sondern nur das gelbe, das die Partikel abstrahlen. Das Bild wird per Smartphone aufgenommen und von einer speziellen App interpretiert. Bleibt alles dunkel leidet das Kind zumindest nicht an der vermuteten Krankheit.

Elektronische Komponenten werden aufgedruckt

Die Chips lassen sich sehr kostengünstig herstellen, weil alle Komponenten aufgedruckt werden. Jede besteht aus mehreren teils elektrisch aktiven und inaktiven Lagen. Das funktioniert mit einem nur leicht modifizierten Tintenstrahldrucker.
Das Fraunhofer-Team will Chips nicht nur zur Diagnose diverser Krankheiten entwickeln, sondern auch Sensoren, die beispielsweise bestimmte Schadstoffe in Lebensmitteln sichtbar machen.

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