Selbstauflösender Sensor spürt Krankheiten auf

Forscher der University of Connecticut haben einen Sensor entwickelt, der Lungenkrankheiten und Schwellungen im Gehirn sowie andere Erkrankungen im Frühstadium erkennt. [...]

Wurden alle Daten erhoben, löst er sich in seine Bestandteile auf und wird vom Körper fast vollständig abgebaut. Bisher eingesetzte Sensoren dieser Art müssen operativ implantiert und anschließend wieder entfernt werden.

Folien aus Polymilchsäuren
Laut Forschungsleiter Thanh Duc Nguyen kommen für den Sensor als Basismaterial Polymilchsäuren (PLA) zum Einsatz. Sie bilden einen Kunststoff, dessen Ausgangsmaterial Bakterien und Pilze produziert. Milchsäuren kommen auch im Menschen vor. Sie werden seit Jahrtausenden genutzt, um Lebensmittel wie Joghurt oder Sauerkraut herzustellen. Das Material ist von der US-Aufsichtsbehörde FDA unter anderem als Nahtmaterial für Chirurgen, als Implantat und als Knochenersatzmaterial zugelassen.

Der Sensor hat piezoelektrische Eigenschaften. Auf Druck produziert er elektrischen Strom, der von außen gemessen werden kann. Eli Curry, Doktorand in Nguyens Labor, hat die innere Struktur von PLA-Folien durch Erhitzen, Dehnen und andere Methoden so verändert, dass diese piezoelektrische Eigenschaften zeigen. Die Forscher haben solch einen Sensor in den Bauchraum einer Maus implantiert, um die Funktionsfähigkeit zu beweisen. Er reagierte auf das Zusammenziehen und Ausdehnen des Zwerchfells. Vier Tage lang lieferte er Daten, ehe er begann, sich aufzulösen.

Biokompatibilität per Mausversuch
Um zu beweisen, dass der Sensor biokompatibel ist, haben ihn die Forscher in den Rücken der Maus eingebracht. Das Immunsystem des Versuchstieres reagierte fast gar nicht darauf. Es bildete sich eine kleine Entzündung, die nach ein paar Wochen völlig abgeklungen war. Die Grundausstattung des Sensors besteht aus zwei Piezofolien. Die Empfindlichkeit lässt sich durch den Einsatz zusätzlicher Folien noch steigern. Jetzt arbeitet das Team daran, die Lebensdauer des Sensors für längere Messzyklen zu ermöglichen.