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Dried-Blood-Spot-Analyse

Blutparameter mit Dried-Blood-Spot-Analyse bestimmen

| Autor / Redakteur: Guido Deußing* / Dr. Ilka Ottleben

Abb. 1: Prinzip der Durchflussdesorption (flow through desorption) einer DBS-Karte. (AUsschnitt)
Abb. 1: Prinzip der Durchflussdesorption (flow through desorption) einer DBS-Karte. (AUsschnitt) (Bild: Dr. Malte Reimold / Gerstel)

Bei der Untersuchung von Blut auf spezielle Parameter spielen neben der Präzision und Sensitivität der Analytik die Probenmenge und die Zeit eine Rolle, in der verwertbare Messergebnisse vorliegen. In allen genannten Aspekten punktet die Dried-Blood-Spot-Analyse.

Bereits vor mehr als einhundert Jahren hat Ivan Christian Bang, ein Pionier auf dem Gebiet der klinischen Chemie, herausgefunden, dass man aus einigen Tropfen getrockneten Blutes wertvolle Informationen über ihren Spender herausfinden kann. Ernsthaft und im größeren Stil genutzt wird die im weitesten Sinne auf Bang zurückzuführende so genannte Dried-Blood-Spot-(DBS)-Analyse allerdings erst seit den 1960er-Jahren, etwa um Neugeborene auf mögliche Stoffwechselerkrankungen zu untersuchen [1-3]. Mit der Zeit kamen – insbesondere im Kontext mit leistungsstarken LC- und GC/MS-Systemen – weitere Anwendungsgebiete hinzu, was sich unter anderem in der Vielzahl von DBS-Applikationen widerspiegelt, die bis dato entwickelt wurden, etwa in der Pharmaforschung [4], der klinischen Chemie oder der therapeutischen Arzneimittelüberwachung [5]. In der forensischen Toxikologie und der Dopinganalytik wurden ebenfalls eine Reihe von Applikationen erarbeitet [6].

Einfaches und sicheres Probenhandling

In der Handhabung von Mikroprobemengen sticht die DBS-Analyse aus der Schar verfügbarer Techniken und Verfahren deutlich hervor. Bereits wenige Blutstropfen genügen, entnommen aus der Fingerbeere oder der Ferse, um die DBS-Analyse durchzuführen. Appliziert, bevorratet und zur Analyse gegeben werden die Blutproben auf speziellen Cellulose-Karten, die als Probenträger dienen. Verfügbar und in der Entwicklung sind jedoch auch weitere Materialien, zum Beispiel Trägermaterial auf Polymerbasis, sowie Cellulose-Karten, die gewisse Funktionalitäten erfüllen und etwa die Möglichkeit bieten, Proteine zu fällen.

Die Blutstropfen werden von Hand in kreisförmig markierte Bereiche auf dem Trägermaterial aufgebracht und zwar in einer Menge, die sicherstellt, dass sich das Blut im durch Striche definierten Bereich homogen verteilt; die Beaufschlagung kann unmittelbar am Ort der Probenahme erfolgen oder unmittelbar vor der Untersuchung. Das heißt, sobald das Blut eingetrocknet ist, lässt sich die Karte sofort der Analyse zuführen oder per Briefpost an ein entfernter gelegenes Labor senden. Die einfache und sichere Handhabung der DBS-Proben bietet dem Anwender eine große Flexibilität.

Dried-Blood-Spot-Analyse – großes Spektrum analytischer Möglichkeiten

Aufgrund der homogenen Verteilung der Bestandteile und Inhaltsstoffe innerhalb des Blutstropfens ist es möglich, im Rahmen der herkömmlichen manuellen Vorgehensweise, durch Ausstanzen einer Scheibe definierten Durchmessers, ein ebenfalls definiertes Blutvolumen zu entnehmen und zu untersuchen: Eine Trockenblutprobe entspricht zwischen 15 und 30 µL Blut, von denen durch Ausstanzen einer Scheibe von zum Beispiel 3 mm Durchmesser rund 1 bis 2 µL Blut beprobt werden. Die Scheibe wird hiernach in einem Gläschen oder einer Mikrotiterplatte mit einem geeigneten Lösemittel extrahiert. Das Probengefäß wird zentrifugiert und der Überstand wird gereinigt oder unmittelbar bzw. nach einem Austausch des Lösemittels analysiert, häufig mittels LC-MS/MS oder GC-MS/MS. Der Einsatz von Immunoassays, PCR, ICP-MS und LC gekoppelt an andere Detektoren ist ebenfalls gängig. So weit zur bisherigen manuellen Vorgehensweise.

Wie sich zeigt, erweist sich die DBS als überaus interessantes, weil einfach zu handhabendes Instrument bei der Analyse von Blut. Allerdings, bemerkt Dr. Oliver Lerch, lässt sich die Effizienz und Produktivität der Analytik signifikant steigern, wird die DBS-Analyse automatisiert; damit lasse sich der Probendurchsatz erhöhen und die Routineanalytik vereinfachen, sagt der Applikationsexperte von der in Mülheim an der Ruhr ansässigen Firma Gerstel. Obgleich unterschiedliche Automatisierungskonzepte bestünden [7], erweise sich die Desorption von DBS im Durchfluss unter Anbindung an ein LC/MS-System als ein bevorzugtes Analysendesign, bemerkt Dr. Lerch (s. Abb. 1).

Ein solches System wurde von Gerstel in Kooperation mit der Firma Spark Holland entwickelt und erfolgreich in die Laborpraxis von pharmazeutischen- und Anti-Doping-Laboratorien eingeführt.

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