Neuartige bioanalytische Diagnoseverfahren
Heutzutage hängen das Verständnis und die Behandlung von Krankheiten stark von der Identifizierung der zugrunde liegenden molekularen und zellulären Mechanismen ab. Diese erfordert jedoch neuartige bioanalytischen Methoden und Werkzeuge, um zelluläre Phänotypen und molekulare Veränderungen zu erkennen, die für die Entwicklung von effektiven Therapien genutzt werden könnten. Die Forscher des EU-geförderten Projekts ENGCABRA (Biomedical engineering for cancer and brain disease diagnosis and therapy development) zielten auf die Entwicklung von innovativen Lösungen für die Analyse von Zellen in Körpergewebe, Blut, Lymphflüssigkeit und Hirngewebe. Die Arbeit konzentrierte sich insbesondere auf Melanom, Leukämie und gestörte Hirnzellkommunikation. Die Bemühungen der Projektforscher waren sehr erfolgreich und führten zur Entwicklung von vier Hardware-Demonstratoren für die Erkennung von Krebs und Gehirnerkrankungen durch eine Kombination aus Optik, Elektrophysiologie, Immunhistochemie und Pharmakologie. Dazu gehören ein Biopsiemeter, Chips zur Durchführung einer schnellen Differentialscanningkalorimetrie von Zellen, multiple Elektroden-Arrays mit hoher Dichte sowie ein Silizium-Nanodraht-Feldeffekttransistor. Für die Krebsanalyse wurden Geräte entwickelt, um Zellstrukturabweichungen, die indikativ für einzelne oder kleine Gruppen von Melanomzellen sind, in Biopsien und im lymphatischen System zu erkennen. Das Biopsiemeter ist ein vielversprechendes Werkzeug, um den Anteil der Fehlinterpretationen von melanomverdächtigen Biopsien weiter zu verringern. Für die Analyse von Zellkommunikation in Hirnschnitten wurden Array-Vorrichtungen entwickelt und getestet. Sie ermöglichten zum ersten Mal die Visualisierung von Gehirnzellkommunikation in Echtzeit sowie die Verfolgung von axonalen Potentialen über größere Entfernungen und an mehreren Stellen. Diese Experimente liefern neue Einblicke in die Entwicklung von Hirnerkrankungen und zu möglichen Therapien. Insgesamt sollten die geschaffenen Werkzeuge eine schnellere und zuverlässigere Diagnose ermöglichen und die Erforschung von neuartigen Behandlungsmethoden erleichtern. Mit der kommerziellen Entwicklung der Geräte wurden bestehende und Start-up-Unternehmen beauftragt.
Schlüsselbegriffe
bio-analytisch, Krebs, Gehirnerkrankungen, Diagnose, Leukämie, Melanom, schnelle Differentialabtastkalorimetrie, Chip
