Intelligente Implantate für die Tumortherapie

Anbieter zum Thema

Mettler-Toledo GmbH

Hirschmann Laborgeräte GmbH & Co. KG

Andreas Hettich GmbH

cellasys GmbH

Technische Universität München Umwelthygiene

Aber auch außerhalb der Onkologie können die Systeme Anwendung finden. So liefert der Gelöstsauerstoffstatus in der Knochennarbe einer Fraktur Informationen zum Fortschritt des Heilungsprozess des Knochens [5]. In einem Schlüsselexperiment zusammen mit dem Allgemeinen Krankenhaus in Wien wurden mehrere Implantate mit integrierten elektrochemischen pO2-Sensoren chirurgisch in eine osteotomisch erzeugte Lücke im Schädel eines Schafs eingebracht, um den Knochenheilungsprozess zu überwachen [6].

Langzeitstabilität der Sensoren verbessern

Die hierbei verwendeten Sensoren wurden in mehrjähriger Entwicklungsarbeit weiterentwickelt, um sie für Langzeitmessungen in-vivo einsetzen zu können. Hierzu wurde erstmalig eine neue Technologie, die bis jetzt nur in der akademischen Literatur beschrieben war [7], zur Nachkalibration des Sensors in-vivo eingesetzt. Dabei wird in regelmäßigen Abständen durch Elektrolyse eine definierte Sauerstoffkonzentration in unmittelbarer Umgebung des Sensors eingestellt. Diese wird detektiert, und die O₂-Entwicklung über der Zeit betrachtet. Somit kann eine sich ändernde Sensitivität des Sensors erfasst und aus den Messdaten herausgerechnet werden. Außerdem wurde eine spezielle Ionomer-Membran auf dem Sensor aufgebracht, die einerseits für Sauerstoff durchlässig ist, andererseits aber die Ablagerung von Proteinen und Anionen am Sensor verhindert, sodass die Verschmutzung der Elektroden durch Biofouling an der Gewebe-Sensor-Schnittstelle stark minimiert wird.

Im Gegensatz zu etablierten funktionalen bildgebenden Verfahren, wie der Magnetresonanz-basierten Detektion von Gelöstsauerstoff, ist die Technologie in der Lage, die Sauerstoffsättigung ambulant, kontinuierlich und in Realzeit in-situ zu messen. Basierend auf den Sensordaten kann dann die Dosis einer Strahlen- oder Chemotherapie angepasst werden. Durch Einsatz der Minimaldosis könnten Tumorpatienten dann von verringerten Nebenwirkungen profitieren.

(ID:29973570)