Mit Nanosenoren gegen Herzinfarkt

14. Jänner 2015, 09:58
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In Graz arbeiten Forscher intersiziplinär an den Methoden zur Frühererkennung von Herzinfarkten - Licht spielt dabei die Hauptrolle

Neue Erkenntnisse über die Eigenschaften von Licht führen zur Entwicklung innovativer optischer Technologien, die in zahlreichen Lebensbereichen vielversprechende Möglichkeiten eröffnen. Dazu zählen auch die bahnbrechenden Arbeiten in der Nano-Optik am Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität Graz.

Im Projekt "PP-BioSens" werden hier winzige Gold-Partikel hergestellt, die aufgrund ihrer optischen Eigenschaften Proteine nachweisen können, wie sie etwa bei der Herzinfarkt-Früherkennung eine zentrale Rolle spielen.

Das Projekt "PP-BioSens", das im Rahmen der HTI (Human Technology Interface)-Initiative vom Zukunftsfonds des Landes Steiermark gefördert wird, führt in Graz WissenschafterInnen der Karl-Franzens-Universität, der Medizinischen Universität und von Joanneum Research zusammen. Projektleiter ist Alfred Leitner vom Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität.

Bahn frei für Biosensoren

Ein gemeinsames Ziel ist die Entwicklung hochsensibler Biosensoren, die es erlauben, ein erhöhtes Herzinfarktrisiko zu erkennen. Dabei kommt Proteinen, wie beispielsweise Myoglobin, als Biomarker besondere Bedeutung zu. Ihr Vorkommen im Blut verweist auf die Erkrankung und ermöglicht, sofern es rechtzeitig entdeckt wird, eine frühe Diagnose.

In ihren bisherigen Forschungen konnten die Grazer WissenschafterInnen bereits beachtliche Erfolge erzielen. Am Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität hat Verena Häfele aus der Arbeitsgruppe Nano-Optik im Rahmen ihrer Dissertation Gold-Nanopartikel designt und hergestellt, die dank ihrer speziellen optischen Eigenschaften Licht in Bereiche von nur wenigen Nanometern konzentrieren, was der Größe der gesuchten Proteine entspricht.

Peter Abuja vom Institut für Pathologie der Medizinischen Universität hat für das aktuelle Projekt beispielhaft zwei für die Herzinfarkt-Früherkennung relevante Proteine ausgewählt. Die ChemikerInnen Sylvia Scheicher und Stefan Koestler von Joanneum Research überziehen die Nanopartikel mit einer molekularen Schicht, zu der diese Proteine wie ein Schlüssel ins Schloss passen, sodass sie sich an diese binden.

Proteine mit prognostischer Aussagekraft

Die eingefangenen Proteine verändern die spektrale Zusammensetzung des von den Nanoteilchen gestreuten Lichts. Verena Häfele hat eine schnelle und zuverlässige Messmethode entwickelt, die es ermöglicht hat, die Nachweisgrenzen bis hin zur Detektion einzelner Proteine zu verschieben, was die Diagnose von Erkrankungen bereits in einem sehr frühen Stadium erlauben würde. (red, derStandard.at, 14.1.2015)

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