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Medizin

Marcumar: Forscher entwickeln Gerinnungstest für altes Smartphone

Dienstag, 15. Februar 2022

/Jens Hertel, stock.adobe.com

Seattle – Die Bestimmung der Prothrombinzeit ist derzeit nur mit speziellen Geräten möglich. US-Ingenieure haben eine Methode entwickelt, die ein älteres Smartphone, ein Kupferpartikel und eine Schablone aus dem 3D-Drucker verwendet. Die Ergebnisse sind laut einer Publikation in Nature Communications (2022; DOI: 10.1038/s41467-022-28499-y) recht präzise.

Patienten, die wegen eines Vorhofflimmerns oder einer künstlichen Herzklappe mit oralen Antikoagu­lanzien aus der Gruppe der Vitamin K-Antagonisten behandelt werden, müssen ihre Blutgerinnung regelmäßig kontrollieren. Dies war lange nur beim Arzt möglich. Inzwischen gibt es Geräte zur Selbst­bestimmung, die allerdings eine Schulung voraussetzen. Ein Team um Shyam Gollakota von der Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering in Seattle zeigt, dass es noch einfacher geht.

Die Forscher haben im 3D-Drucker aus Plastik eine Schablone geformt, die sich mit der einen Seite über ein konventionelles Smartphone stülpen lässt. Über einen Steg hält die Schablone einen Auffang­becher für eine Blutprobe. Der Auffangbecher befindet sich im Fokus der Smartphonekamera. Sie filmt die Blutgerinnung, die nach Zugabe des Blutstropfens von einem Thromboplastinaktivator gestartet wird, der sich bereits im Auffangbecher befindet.

Beschleunigt wird der Prozess von einem kleinen Metallpartikel, das der Patient vor dem Blutstropfen in den Auffangbecher gibt. Die Thromboplastinzeit ist die Zeitdauer, bis sich das Metallstück im Netzwerk des Blutgerinnsels verfängt und sich nicht mehr bewegt.

Die notwendigen Bewegungen für den Labortest erzeugt der Vibrationsmotor, mit dem seit etwa 10 Jahren die meisten Smartphones ausgerüstet sind. Die Forscher verwendeten ein altes Samsung Galaxy S8, iPhone 5s und ein Google Pixel 3a, die heute gebraucht für weniger als 35 US-Dollar Euro ange­boten werden. Die Materialkosten für Schablone und Testsubstanzen liegen laut Gollakota bei wenigen Cent.

Die Forscher erzielten mit ihrem „Do it yourself“-Assay sehr gute Ergebnisse. Zunächst wurden 140 Plasmaproben von Patienten untersucht, deren INR bereits an einer Klinik bestimmt worden war. Die Smartphones erzielten zumeist die gleichen Ergebnisse (Korrelationskoeffizient KE 0,963). Ähnlich gute Ergebnisse wurden mit 80 Vollblutproben erreicht (KE 0,966), und auch bei 79 Patienten mit bekannten Gerinnungsstörungen gab es kaum Abweichungen (KE 0,974).

Das Gerät befindet sich derzeit noch in der Proof-of-Concept-Phase. Die Forscher haben den Code der Software, mit der die Kamera die Prothrombinzeit bestimmt und die INR berechnet, veröffentlicht. Im nächsten Schritt sollen Patienten das Gerät zuhause testen. Für den US-amerikanischen und europä­ischen Markt dürfte der „Do it yourself“-Assay vermutlich nicht infrage kommen. Für ressourcenarme Länder könnte er eine Möglichkeit sein, Patienten eine Behandlung mit oralen Antikoagulanzien anzubieten. © rme/aerzteblatt.de

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