16.04.2019

Biomarker: Forscher wollen Krankheiten aufspüren

Kaiserslautern – Prof. Alexey Tarasov forscht im Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik der Hochschule Kaiserslautern an Sensoren, die einfach und schnell Auskunft über Erkrankungsrisiken geben könnten.

Mit dem Thema Biomarker-Bestimmung aus dem Blut will sich Prof. Alexey Tarasov am Campus Zweibrücken der Hochschule Kaiserslautern in seiner neu angetretenen Stelle beschäftigen. Neue Materialien und Biosensorik sind seine Spezialgebiete.
Während seiner Zeit im Forschungszentrum BioMed X in Heidelberg arbeitete er mit seinen Kollegen im Projekt „Nanomaterial-basierte Biosensoren“ an der Erforschung von elektronischen Sensoren für medizinische Diagnose-Geräte. Mit Feldeffekttransistoren, die elektrische Ladung messen können, untersuchte er Blutserum und andere physiologische Proben. Dabei ging es um bestimmte Proteine, die im Blut vorkommen und Aufschluss über eine Schilddrüsen-Erkrankung geben können. Diese Proteine werden durch Potenzialänderungen an der Oberfläche des Sensors entdeckt, die durch die Proteinladung verursacht werden. Im Blut befinden sich noch viele anderer Stoffe, außer den zu bestimmenden Proteinen – auch sie können die elektrische Ladung beeinflussen. Um für die Messung nah an die Proteine heranzukommen, setzen die Forscher so genannte Fänger ein, in diesem Fall Fragmente von spezifischen Antikörpern. Eine polymerbeschichtete Oberfläche des Sensors verstärkt das Signal zusätzlich. „Wir benutzten TSH, das Schilddrüsenhormon, bei unseren Versuchen. Das ist nicht einfach zu messen. Wenn man das TSH messen kann, kann man viele andere Proteine bestimmen“, erklärt Prof. Tarasov. Ein Vorteil der Messmethode auf dem Chip bestehe darin, dass man ohne aufwändige Vorbehandlung das Blut des Patienten direkt analysieren könne. Außerdem seien die Bauelemente klein und handlich. Irgendwann könnte die Bestimmung zahlreicher Biomarker, beispielsweise von Krebserkrankungen oder Herzinfarkt, so einfach sein wie die Messung des Blutzucker-Spiegels.
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