Blutzuckerkontrolle mittels Tattoo?

Blutzuckerkontrolle mittel Farbumschlag: „Wird das gelbe Tattoo grün, ist der Blutzucker zu hoch.“ Was klingt wie Zukunftsmusik, könnte künftig die Kontrolle diverser Laborparameter vereinfachen. Die Technische Universität München arbeitet derzeit an tätowierbaren Biosensoren.

Tattoo

Blutzuckerkontrolle auf einen Blick?

Wenn häufig Stoffwechselparameter gemessen werden müssen, ist dies nicht nur lästig und oft schmerzhaft, sondern auch recht aufwändig. Bestes Beispiel ist hier die Blutzuckermessung bei insulinpflichtigen Diabetikern. Wie viel einfacher wäre es, wenn man auf einen Blick sehen könnte, in welchem Bereich sich die Blutglukosewerte aktuell befinden.

Modetrend Tattoo nutzen

Ganz neu ist die Idee nicht, die weit verbreitete Mode einer mehr oder weniger gut sichtbaren Tätowierung als eine Art interaktives Display für die Diagnostik zu nutzen. Die Gesundheitsindustrie arbeitet seit einigen Jahren daran, Tattoo-Tinte mit Biosensoren zu versetzen, um Veränderungen der Gewebsflüssigkeit zu überwachen

Farbumschlag gibt Auskunft über pH-Wert

Auch am Institut für Messsysteme und Sensortechnologie forscht die Arbeitsgruppe von Dr. Ali K. Yetisen an Biosensoren in Form von Tätowierungen, die zur Überwachung von Metaboliten in interstitieller Flüssigkeit verwendet werden können. Sie haben Sensoren entwickelt, mit deren Hilfe sich Blutzucker-, Albumin- und pH-Veränderungen überwachen lassen, um frühzeitig Diabetes, Leberversagen und einen gestörten Säure-Base-Haushalt festzustellen.

Ist der Albumin-Wert hoch, wird’s grün

Die hochsensitiven Lösungen sind nicht mehr als Tattoo-Farben zu bezeichnen. Hier sprechen die Forscher von Biosensoren.

  • Der Sensor für den pH-Wert basiert auf Methylrot, Bromthymolblau und Phenolphthalein und reagiert auf einen pH-Bereich von 5,0 bis 9,0. Je basischer der Wert, verändert sich die Farbe von gelb über grün nach dunkelblau.
  • Beim dermalen Sensor für Glukose − bestehend aus Glukoseoxidase, Tetramethylbenzidin und Peroxidase – lässt sich eine Glukose-Konzentration von bis zu 50,0 mmol/L detektieren. Hier geht der Farbumschlag von gelb bis dunkelgrün.
  • Mit dem Haut-Albuminsensor aus Tetrachlorphenol, Tetrabromsulfophthalein können Albumin-Konzentrationen von bis 5,0 g/L festgestellt werden. Auch hierbei verändert sich die Farbe mit zunehmender Konzentration von gelb nach grün.

App wandelt Farbe in Zahlen-Werte

Die Forscher haben dabei auch ein Auswertungssystem erarbeitet: Statt mühsam die Farben auf einer Standard-Skala – wie es beispielsweise bei Urin-Sticks noch der Fall ist −¬ zu vergleichen, lässt sich die Farbveränderung mittels einer Smartphone-App in Zahlenwerte umwandeln.

Permanente Überwachung für wenig Geld

Laut den Münchner Wissenschaftlern bietet die neue Technik viele Vorteile: so können diese Laborparameter permanent überwacht werden. Zudem sei das Verfahren sehr kostengünstig, da Verbrauchmaterialien (z.B. die BZ-Messstäbchen, Lanzetten usw.) und Messgeräte entfallen. Außerdem könnte diese Technik auch zur Messung von Elektrolyten, Krankheitskeimen oder dem Dehydrierungszustand von Patienten genutzt werden.

Tests bisher nur auf Schweinehaut

Doch dies ist noch Zukunftsmusik: Es müssen noch viel Fragen beantwortet werden – zum Beispiel in wie weit der Bräunungsgrad der Haut das Messergebnis beeinflusst. Zunächst sind vor allem Studien zur Verträglichkeit nötig. Denn bislang wurden die Biosensoren nur auf Schweinehaut getestet.

Autor: Angelika Ramm-Fischer (Ärztin)

Stand: 11.09.2019

Quelle:

Yetisen et al. (29019): Dermal Tattoo Biosensors for Colorimetric Metabolite Detection. Angew Chem Int Ed Engl., DOI: 10.1002/anie.201904416.

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