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Medizin

Nadelpflaster zeigt Penicillin­-Konzentration in Echtzeit an

Mittwoch, 2. Oktober 2019

/Grycaj, stock.adobe.com

London –Ein kleines Nadelpflaster auf dem Unterarm könnte Ärzten auf Intensivstationen in Zukunft anzeigen, ob eine Antibiotika-Behandlung zu ausreichenden Wirkstoffkonzentra­tionen im Gewebe geführt hat. Ein Prototyp wurde in einer „Proof of Principle“-Studie in Lancet Digital Health (2019; doi: 10.1016/S2589-7500(19)30131-1) erfolgreich an Probanden getestet.

Intensivmediziner stehen häufig vor der Frage, ob ein ausbleibender Behandlungserfolg auf eine zu geringe Wirkstoffkonzentration zurückzuführen ist. Laborkontrollen sind zwar möglich, aber aufwändig, und die Ergebnisse treffen oft erst nach Stunden ein. Eine Echtzeitkontrolle, wie sie beispielsweise beim Blutzucker möglich ist, wäre deshalb wünschenswert.

Die Lösung, die jetzt am Imperial College London erstmals getestet wurde, besteht aus einem kleinen Pflaster, das den Patienten auf den Unterarm geklebt wird. Das Pflaster ist mit mehreren Nadeln versehen, die beim Aufkleben in die Haut eindringen. Eine Nadel misst die Veränderung des pH-Wertes im Gewebe. Die anderen sind mit dem Enzym Beta-Laktamase beschichtet. Es verstoffwechselt Penicillin zu Penicilloat. Dabei wird ein Proton freigesetzt, wodurch der pH-Wert sinkt. Aus der Veränderung des pH-Wertes kann auf die Penicillin-Konzentration geschlossen werden.

Die Forscher haben den 1,5 cm2 kleinen minimalinvasiven Sensor in einer Studie an 10 gesunden Probanden getestet, die eine Tablette mit 500 mg Phenoxymethylpenicillin eingenommen hatten. Die Messergebnisse wurden über den Verlauf von 5 Stunden mit den Konzentrationen im venösen Blut sowie in einer Mikrodialyse verglichen, einer etablierten Methode zur Bestimmung der Wirkstoffkonzentrationen im Hautgewebe.

Die Ergebnisse der Messungen stimmten weitgehend überein. Die maximale Konzentration in der Extrazellularflüssigkeit betrug 0,64 mg/l gegenüber 0,74 mg/l in der Mikrodialyse. Die Maximalkonzentration wurde nach 1,10 versus 1,18 Stunden erreicht und die Integrale („Area Under the Curve“, AUC) lag mit 1,67 und 1,44 mg/h/l eng beieinander. An insgesamt 440 Zeitpunkten lag die mittlere Differenz zwischen den beiden Messmethoden nur bei 0,16 mg/l. Auch im Vergleich mit den Serumkonzentrationen lieferten die Mikronadeln zuverlässige Ergebnisse. Die Unterschiede lagen im Bereich von 7 %. Die Nachweisgrenze für die Mikronadeln betrug 0,17 mg/l.

Die Ergebnisse müssen nun an weiteren Gruppen getestet werden. Wenn sie sich bestätigen sollten, könnten sie das Monitoring einer Penicillin-Behandlung erleichtern. Im Prinzip sollten sich ähnliche Sensoren auch für andere Antibiotika oder Medikamente entwickeln lassen. © rme/aerzteblatt.de

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