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ArchivDeutsches Ärzteblatt47/2011Sensorchip: Implantat überwacht Tumor

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Sensorchip: Implantat überwacht Tumor

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Ein in der Nähe von schwer operablen Tumoren implantierter Sensorchip könnte künftig die Konzentration an gelöstem Sauerstoff im Gewebe messen und per Funk an ein externes Empfangsgerät weitergeben. Foto: Technische Universität München
Ein in der Nähe von schwer operablen Tumoren implantierter Sensorchip könnte künftig die Konzentration an gelöstem Sauerstoff im Gewebe messen und per Funk an ein externes Empfangsgerät weitergeben. Foto: Technische Universität München

Medizintechniker des Teams um Prof. Dr. Bernhard Wolf, Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik der Technischen Universität München, haben einen Sensorchip entwickelt, der in die Nähe von schwer operablen oder langsam wachsenden Tumoren implantiert werden kann. Der Sensorchip misst die Konzentration an gelöstem Sauerstoff im Gewebe und gibt diese Informationen per Funk an ein Empfangsgerät weiter, das der Patient bei sich trägt. Das Empfangsgerät kann die Daten an den Arzt weiterleiten, der damit die Tumorentwicklung verfolgen und Behandlungen wie Chemotherapie oder Operation einleiten kann. So würde der Tumor ständig überwacht. Gleichzeitig müsste der Patient seltener zu Kontrolluntersuchungen in die Praxis oder Klinik kommen.

Labortests mit Zell- und Gewebekulturen hat der Sensorchip 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. Der Chip ist so konstruiert, dass er sich in Messpausen selbst an einer definierten Gelöstsauerstoffkonzentration kalibriert. Außerdem ist er zusammen mit Auswerte-Elektronik, Funkeinheit und Batterien in ein Gehäuse aus biokompatiblem Kunststoff integriert.

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Der Sensorchip samt Elektronik ist kaum doppelt so groß wie ein Daumennagel. Doch bevor er über eine minimal-invasive Operation implantiert werden kann, muss er noch kleiner werden. Gleichzeitig sollen weitere Sensoren auch noch Säuregehalt und Temperatur messen. Außerdem arbeiten die Forscher noch an einer Miniaturmedikamentenpumpe, die zusammen mit dem Sensorchip implantiert werden und bei Bedarf Chemotherapeutika in unmittelbarer Tumornähe abgeben könnte. In Zukunft könnte der Sensorchip Krebstherapien bei Patienten schonender und zielgerichteter machen.

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. EB

Kontakt: Technische Universität München, Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik (Prof. Dr. Bernhard Wolf), Dipl.-Ing. Sven Becker, sven.becker@tum.de

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