Forschung : Bluttest mit Klebeband und Papier

Günstiges Mikrofluidik-System könnte die Diagnostik in Entwicklungsländern revolutionieren.

Ashley Yeager

Chemiker in den Vereinigten Staaten haben ein Drei-Cent-System zum Test von Blut oder Urin entwickelt, indem sie lediglich Klebeband und Papier verwendeten. Das System braucht keine Pumpe oder Stromquelle und könnte eines Tages Ärzten in Entwicklungsländern bei der Untersuchung auf Krankheiten wie HIV oder Malaria helfen, so die Entwickler.

George Whitesides und seine Kollegen an der Harvard University in Cambridge, Massachusetts, schufen das System, indem sie abwechselnd Lagen von Papier und doppelseitigem Klebeband schichteten, das wasserundurchlässig ist. Die Probe fließt durch Kapillarkräfte über kleinste Kanäle, die in das Papier geschnitten sind, und in das Klebeband gestanzte Löcher erlauben den Flüssigkeitsdurchfluss in einen Kanal in einer Lage und die Vermischung mit einer anderen.

Das Team hat gezeigt, dass das System bis zu vier Proben gleichzeitig aufnehmen kann, und benutzte es, um Proben synthetischen Urins zu testen.(1) Die Wissenschaftler waren in der Lage, in jeder Probe die Protein- und Glukosespiegel zu bestimmen, indem sie Indikatorchemikalien hinzufügten, die als Reaktion auf die jeweilige Substanz die Farbe ändern. Anschließend fotografierten sie das Ergebnis mit einem Fotohandy und bestimmten die Farbveränderung mittels einer Computersoftware. Die Ergebnisse wurden in den Proceedings oft he National Academy of Sciences veröffentlicht.

Etwas bewirken

Der Test ist nur das jüngste Diagnostiktool, das Whitesides und seine Kollegen entwickelt haben. Im Oktober 2008 demonstrierten die Wissenschaftler zum Beispiel, dass sie aus einem Kunststoffrohr, das mit Klebeband an einem Handquirl fixiert wurde, aus dem Stehgreif eine Zentrifuge kreieren konnten, mit der binnen Minuten das Plasma vom Blut getrennt werden kann.(2)

„Viele Chemiker träumen davon, etwas in der Gesellschaft zu bewirken“, sagt Richard Zare, Chemiker an der Stanford University in Kalifornien. Zare meint, dass das System auch in wohlhabenden Ländern genutzt werden kann, um Gesundheitskosten zu senken. Darüber hinaus könnten Patienten das Tool nutzen, um selbst komplexe Blut- oder Urintests vorzunehmen.

Diese Arbeit „ist erst der Anfang“, sagt Scott Phillips, Chemiker an der Pennsylvania State University, derzeit Gastwissenschaftler in Whitesides Labor und einer der Autoren des jüngsten Papers. Die Quirl-Zentrifuge und das Papier-und-Klebeband-Diagnostiktool müssen weiterentwickelt werden, bevor sie in der Klinik eingesetzt werden können, erklärt er.

Whitesides hat ein Non-Profit-Unternehmen mit dem Namen Diagnostics for All gegründet, sagt Phillips, mit dem Ziel, diese frühen Laborprototypen in geeignete Systeme für arme Länder umzusetzen. Das Team arbeitet darüber hinaus an einem tragbaren Proteindetektor zum Test auf HIV-Antikörper.(3)

(1) Martinez, A. W., Phillips, S. T. & Whitesides, G. M. Proc. Natl Acad. Sci. 105, 19606‐19611 (2008)
(2) Wong, A. P., Gupta, M., Shevkoplyas, S. S. & Whitesides, G. M. Lab Chip 8, 2032‐2037 (2008)
(3) Sia, S. K. et al. Angew. Chem. Int. Edn 43, 498‐502 (2004)

Dieser Artikel wurde erstmals am 8.12.2008 bei news@nature.com veröffentlicht. doi: 10.1038/news.2008.1286. Übersetzung: Sonja Hinte. © 2007, Macmillan Publishers Ltd

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