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Schnelle und sensitive In-vitro-Diagnostik mit Nanopartikeln

Schnelle und sensitive In-vitro-Diagnostik mit Nanopartikeln

Manfred-Roth-Stiftung fördert Forschung für eine präzisere medizinische Diagnostik mit 55.000 Euro

Infektionen und Krankheiten frühzeitig erkennen, um die Heilungschancen zu erhöhen – was für Laien einfach klingen mag, ist in der medizinischen Praxis oft eine Herausforderung. Um die Diagnostik in der Medizin weiter zu verbessern, verfolgen Prof. Dr. Christoph Alexiou, Leiter der Sektion für Experimentelle Onkologie und Nanomedizin (SEON) der Hals-Nasen-Ohren-Klinik – Kopf- und Halschirurgie (Direktor: Prof. Dr. Dr. h. c. Heinrich Iro) am Uniklinikum Erlangen, und sein Team einen Ansatz, bei dem superparamagnetische Eisenoxidnanopartikel (SPIONS) dabei helfen, Erkrankungen aufzuspüren. Finanzielle Unterstützung für ihr aktuelles Forschungsprojekt, das das Einsatzspektrum der SPIONS erweitern und Antigen- sowie Antikörpernachweise schneller und präziser verfügbar machen soll, erhalten sie nun von der Manfred-Roth-Stiftung. Die Spende in Höhe von 55.000 Euro wird durch das Matching-Funds-Programm der Forschungsstiftung Medizin am Uniklinikum Erlangen auf insgesamt 75.000 Euro aufgestockt.

Zusammen mit Physikern entwickelte das SEON-Team den Prototypen einer leistungsfähigen Messapparatur. Das auf der Magnetic Particle Spectroscopy (MPS) basierende Gerät spürt höchst sensitiv und innerhalb weniger Millisekunden Bindungsvorgänge an magnetische Nanopartikel auf. „Vor allem der simple Aufbau und die einfache Bedienung machen das entwickelte Gerät im Bereich der Point-of-Care-Diagnostik attraktiv, also z. B. auf den Stationen eines Krankenhauses oder in ärztlichen Praxen“, so Prof. Alexiou. In einer im Herbst 2022 in der Fachzeitschrift Nature Communications publizierten Pilotstudie konnten die Forschenden zeigen, dass sich mit der neuen Messmethode SARS-CoV-2-Antikörper auch in niedrigster Konzentration in Blutproben von Patientinnen und Patienten zuverlässig und schnell ermitteln lassen.

Weniger fehleranfällig

Das Erfassen von biologischen Zielstrukturen wie etwa Pathogenen oder Antikörpern ist eine wichtige diagnostische Aufgabe in unterschiedlichen medizinischen Fachdisziplinen. Sie lassen sich unter anderem mit immunologischen oder genetischen Methoden ermitteln, die zwar sehr gut etabliert, aber auch mit Einschränkungen behaftet sind. ELISA-Tests oder Gensequenzierungen etwa, die großflächig während der Coronapandemie eingesetzt wurden, sind sehr sensitiv, zugleich aber auch empfindlich gegenüber Verunreinigungen. Zudem sind sie zeitintensiv sowie ortsgebunden und müssen in spezialisierten medizinischen Labors durchgeführt werden. „Unser Ziel war es deshalb, eine Messapparatur zu entwickeln, die robust, einfach zu handhaben, flexibel, mobil und schnell ist“, erklärt Prof. Alexiou.

Winzige Diagnosehelfer

„Dank der finanziellen Unterstützung durch die Manfred-Roth-Stiftung können wir nun den grundlegenden Wirkungsmechanismus an funktionellen Nanopartikeln detailliert erforschen, da das Potential dieser bahnbrechend neuen Messmethode noch gar nicht greifbar ist. Wenn dies weiter verstanden ist, können auch weitere Zielstrukturen im Blut adressiert werden“, sagt der Oberarzt. Die technische Leistungsfähigkeit des Messgerätes und die Strukturbeziehung zu den verwendeten Nanopartikeln stehen daher im Fokus der anstehenden Forschungsarbeiten. „Schnellere Antigennachweise von Infektionserkrankungen bei Mensch und Tier, aber auch die schnelle Erfassung von zeitkritischen Bioparametern wie CRP bei Entzündungen und Troponin bei einem Herzinfarkt können so ermöglicht werden“, betont Christoph Alexiou.

Über die Manfred-Roth-Stiftung

Die gemeinnützige Manfred-Roth-Stiftung fördert neben sozialen, kulturellen, und bildungsfördernden Projekten auch die wissenschaftliche Arbeit in Forschung und Medizin. Die nach dem 2010 verstorbenen Fürther Unternehmer und Gründer der Handelskette Norma benannte Stiftung folgt damit den Vorgaben Manfred Roths, der schon zu Lebzeiten Projekte für das Gemeinwohl großzügig unterstützte.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Christoph Alexiou
09131 85-33142
christoph.alexiou(at)uk-erlangen.de

Verwandte Links

Veröffentlichung der Pilotstudie
Critical Offset Magnetic PArticle SpectroScopy for rapid and highly sensitive medical point-of-care diagnostics | Nature Communications