Speichelbasierte Theranostik für Erkrankungen im Mund
Mundhygiene ist für die allgemeine Gesundheit unerlässlich: Der Speichel, der als „Spiegel des Körpers“ bezeichnet wird, ist bei der Gesundheitsüberwachung enorm wichtig. Der Speichel ist eine reichhaltige Quelle für Biomarker, dazu gehören Proteine, Enzyme, Hormone, Elektrolyte und mikrobielle Bestandteile. Er enthält auch Antikörper und genetisches Material, das den Nachweis von Infektionen, Immunreaktionen und Stoffwechselstörungen ermöglicht. Mit ihrer einfachen und schmerzlosen Probenentnahme bietet die Speicheldiagnostik für die personalisierte Medizin und die Früherkennung von Krankheiten eine vielversprechende Alternative zu Bluttests.
Weltweite Expertise für eine nichtinvasive Gesundheitsüberwachung
Das Ziel des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) unterstützten Projekts SALSETH(öffnet in neuem Fenster) lautete, die Speicheldiagnostik durch modernste Biosensorik und mikrofluidische Systeme zu revolutionieren. „Durch die Integration von Fachwissen aus verschiedenen Bereichen wollten wir übersichtliche Theranostik-Instrumente der nächsten Generation schaffen, die überall eingesetzt werden können, von der Zahnklinik bis zum Zuhause der betreffenden Person“, erklärt Goran Stojanović, Projektkoordinator und Professor an der Universität Novi Sad, Serbien.
Bahnbrechende Technologien
Eine der wichtigsten Innovationen von SALSETH ist die Entwicklung von Biosensoren aus essbaren Materialien(öffnet in neuem Fenster) wie Olivenöl, Bananen und Pilzen, um kritische Biomarker im Speichel nachzuweisen. Diese Sensoren gestatten die Echtzeit-Überwachung wichtiger Indikatoren für die orale und systemische Gesundheit, wie pH-Wert, Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt. Zur Überwachung von Temperatur und Feuchtigkeit im Mund hat das Forschungsteam eine orale mikroelektronische Plattform(öffnet in neuem Fenster) erstellt, die automatisierte elektrische Systeme mit Mikrofluidik verbindet. Dieses System bietet eine präzisere Echtzeit-Alternative zu herkömmlichen oralen Diagnosemethoden. Außerdem wurden in in Fäden eingebettete mikrofluidische Systeme(öffnet in neuem Fenster) für die Biosensorik von Schweiß konzipiert. Anders als herkömmliche Schweißsensoren, die oft mit Probenverunreinigungen und Verdunstung zu kämpfen haben, gewährleistet diese neue Technologie eine effiziente und kontinuierliche Überwachung. Ein großer Projektfortschritt ist eine neuartige mikrofluidische Kompaktplatte(öffnet in neuem Fenster), die die elektrochemische Analyse von künstlichen und echten Speichelproben, die mit Mundspülungen vermischt sind, erlaubt. „Mithilfe der elektrischen Impedanzanalyse bietet dieses Gerät tiefere Einblicke in die Zusammensetzung des Speichels durch Veränderungen der elektrischen Aktivität. Es handelt sich um einen Bereich, in dem herkömmliche Methoden oft komplexe Laborverfahren erfordern“, bemerkt Stojanović.
Innovation und klinische Anwendung miteinander verknüpfen
Die SALSETH-Technologien stellen einen enormen Fortschritt dar, und das Forschungsteam räumt ihrer klinischen Anwendung Vorrang ein. Die entstandenen Innovationen bieten ein riesiges Potenzial für eine personalisierte Behandlung, da sie mithilfe von Mundschutz und Kieferformen maßgeschneidert wurden. Dennoch sind umfangreiche Humanstudien erforderlich, um ihre langfristige Zuverlässigkeit und Wirksamkeit zu bestätigen. Ein weiterer Schwerpunkt von SALSETH sind Systeme zur intraoralen Verabreichung von Arzneimitteln und ätherischen Ölen. Mithilfe der Mikrofluidik gelang es den SALSETH-Forschenden, Geräte zu miniaturisieren, die therapeutische Wirkstoffe wie ätherische Öle aus Kamille, Minze und Oregano direkt in die Mundhöhle abgeben. Dieser Fortschritt bereitet den Weg für wirksamere lokalisierte Behandlungen in der Mundgesundheit und könnte therapeutische Eingriffe in Richtung eines effizienteren oralen und systemischen Gesundheitsmanagements verändern. Das Ziel von SALSETH war es seit jeher, erschwingliche, nichtinvasive Technologien zu entwickeln, die in abgelegenen und ressourcenbeschränkten Gebieten eingesetzt werden können und Bevölkerungsgruppen mit begrenztem Zugang zur Gesundheitsversorgung zugute kommen. Stojanović betont: „Es geht nicht nur um Technologie, sondern auch darum, die Gesundheitsversorgung zu verändern und das Bewusstsein für die Vorteile dieser nichtinvasiven Diagnostik bei medizinischen Fachleuten und Betroffenen zu stärken.“
