Forschende der Universität Ulm haben ein bahnbrechendes miniaturisierbares Sensorsystem zur mobilen Analyse von Atemluft entwickelt, das die Diagnose von Helicobacter pylori-Infektionen revolutionieren könnte. Helicobacter pylori ist ein Bakterium, das für eine Reihe schwerwiegender Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts verantwortlich ist, darunter Magengeschwüre, Gastritis und Magenkrebs. Bisherige Nachweismethoden sind invasiv, teuer und erfordern oft Gewebeproben. Laut uni-ulm.de ermöglichet das neue System einen präzisen Nachweis unverzüglich durch die Anwendung eines spektroskopischen Verfahrens aus dem mittleren Infrarot-Bereich (MIR).
Das Projekt wird von Professor Boris Mizaikoff geleitet, der zusammen mit seinem Team das Sensorsystem entwickelt hat. Der innovative Sensor nutzt Infrarot-Technologie zur Identifikation von Helicobacter pylori, indem er die Absorption von Infrarotlicht bei unterschiedlichen Wellenlängen misst. Dies ermöglicht es, markierten Kohlenstoff (13C) zur Unterscheidung des bakteriell erzeugten Kohlendioxids von dem, das Menschen ausatmen, einzusetzen.
Innovative Technologie und Anwendung
Die Spektroskopie im mittleren Infrarot-Bereich hat den Vorteil, kostengünstiger und besser miniaturisierbar zu sein als Massenspektrometrie. Zudem wurde der Reaktionsraum der Gaszelle von zehn auf nur drei Zentimeter verkleinert, ohne dass die Messgenauigkeit darunter leidet. Dadurch können die Kosten für den Smartphone-tauglichen Sensor auf etwa 20 Euro gesenkt werden. Dies stellt einen bedeutenden Fortschritt dar, sollte das System weitere Tests überstehen und in die breitere medizinische Praxis eintreten.
Aktuelle Tests auf Helicobacter pylori sind meist invasiv und erfordern oft endoskopische Eingriffe. Das neu entwickelte Sensorsystem könnte die Diagnostik erheblich verbessern, indem es eine schnelle und nicht-invasive Analyse ermöglicht, die die Patientenversorgung optimiert. Zudem könnte es die Möglichkeit bieten, frühzeitig auf Infektionen zu reagieren, was besonders wichtig ist, da H. pylori als ein wesentlicher Risikofaktor für Gastritis und Magenkrebserkrankungen gilt.
Hintergrund zu Helicobacter pylori-Infektionen
Helicobacter pylori ist ein Bakterium, das schätzungsweise etwa die Hälfte der Weltbevölkerung betrifft. Infektionen sind häufig asymptomatisch und können zu verschiedenen Gastritis-Phänotypen führen, die von milden, asymptomatischen Formen bis hin zu schweren Erkrankungen wie Gastritis mit hohem Risiko für Magenkrebs reichen. Diese unterschiedlichen Verläufe hängen von einer komplexen Wechselwirkung zwischen Bakterien, dem Immunsystem des Wirts und verschiedenen Umweltfaktoren ab. Laut pmc.ncbi.nlm.nih.gov erkennen moderne Diagnoseverfahren sowohl invasive als auch nicht-invasive Ansätze, wobei ATEMTESTS eine beliebte alternative Methode darstellen.
Die Behandlung von H. pylori-Infektionen erfolgt typischerweise durch die Kombination von Antibiotika und Säureblockern, wobei die zunehmende Resistenz gegen verschiedene Antibiotika eine Herausforderung darstellt. Es wird immer wichtiger, die Wirksamkeit der Behandlungen regelmäßig zu überprüfen, um schwerwiegende Komplikationen zu vermeiden.
