Israelische Forscher haben ein Mikroskop gebaut, mit dem sich Blut durch die Haut beim Fließen beobachten lässt. Selbst einzelne Blutkörperchen kann das System sichtbar machen, ohne dass diese mit einem Farbstoff oder einer radioaktiven Substanz markiert werden müssen. Damit ist es erstmals möglich, eine Blutanalyse sozusagen live, auf der Stelle und ohne einen schmerzhaften Eingriff durchzuführen. Aktuell ist das Gerät etwa so groß wie ein Schuhkarton und kann lediglich durch sehr dünne Hautschichten wie etwa an der Innenseite der Unterlippe sehen. Künftig sollen neue Bauteile jedoch Versionen im Taschenformat ermöglichen, die auch an anderen Körperstellen eingesetzt werden können, berichten Lior Golan vom Israel Institute of Technology (Technion) in Haifa und seine Kollegen im Fachmagazin „Biomedical Optics Express“.
Das Mikroskop nutzt eine Methode, bei der das Licht in seine Spektralfarben aufgespalten wird. Diese werden dann wie ein Regenbogen nebeneinander auf eine Linie projiziert, die die untersuchte Probe – in diesem Fall das Blut – passieren muss. Dabei streuen die Bestandteile des Blutes das vielfarbige Licht, das anschließend wieder aufgefangen und analysiert wird. Da die unterschiedlichen Farbanteile verschiedene Bereiche des Untersuchungsfeldes abdecken, liefert jede Farbe dem System Informationen aus einem anderen Teil des Feldes. Zusammengesetzt ergeben diese Signale dann ein zweidimensionales, sehr hochauflösendes Bild.
Blick in die Unterlippe
Wie leistungsfähig das Mikroskop in der Praxis ist, testeten die Forscher an der Unterlippe eines Freiwilligen. Indem sie das Objektiv fest an die Innenseite der Lippe pressten, gelang es ihnen, die einzelnen Blutkörperchen in einem dünnen Blutgefäß etwa 70 Mikrometer (Tausendstel Millimeter) unter der Hautoberfläche sichtbar zu machen. In die Blutbahn gespritzte Farb- oder Markierungsstoffe, wie sie bei den meisten bisher getesteten Verfahren benutzt werden, waren dabei nicht nötig. Das sei ein großes Vorteil des neuen Systems, da diese Substanzen häufig giftig seien, betont das Team.
In dem entstehenden Bild ließen sich sowohl rote als auch verschiedene Varianten von weißen Blutkörperchen gut erkennen und voneinander unterscheiden. Es war so detailliert, dass nicht nur die Anzahl der verschiedenen Zellsorten, sondern auch ihre Größe und ihre Form sichtbar wurden. Daraus lassen sich viele Parameter bestimmen, für die man sonst eine Blutprobe und ein Labor braucht, wie die Wissenschaftler berichten. So bestimmten sie beispielsweise problemlos den Hämatokrit-Wert, der den Anteil der roten Blutkörperchen im Blut anzeigt und unter anderem für die Diagnose einer Anämie benötigt wird.
Schnelle Diagnose von Entzündungen, Blutarmut und Durchblutungsstörungen
Die potenziellen Einsatzgebiete in der Praxis seien jedoch noch sehr viel umfassender, sind die Forscher überzeugt. So könnte das Mikroskop künftig helfen, Patienten nach Operationen zu überwachen und innere Blutungen frühzeitig zu erkennen. Auch das Auftreten von Entzündungen lasse sich damit bereits sehr früh diagnostizieren, ebenso wie Durchblutungsstörungen oder Blutkrankheiten wie etwa die Sichelzellanämie.
Die Voraussetzung dafür ist allerdings eine Weiterentwicklung des Geräts. Es wäre vor allem für Langzeitmessungen beispielsweise hilfreich, wenn das Objektiv am Gewebe befestigt werden könnte. Auch die Blicktiefe muss erhöht werden, um Messungen an verschiedenen Körperstellen zu ermöglichen. Schließlich ist auch die aktuelle Größe noch zu unhandlich für einen Einsatz am Krankenbett. Letzteres halten die Forscher allerdings für ein geringeres Problem: Sie sind überzeugt, schon innerhalb des nächsten Jahres einen lediglich daumengroßen Prototypen zur Verfügung zu haben.
(doi: 10.1364/BOE.3.001455)
(Biomedical Optics Express, 23.05.2012 – ILB)
