Forscher drucken Handyaufsatz für molekularbiologische Analysen Diagnosetool aus dem 3D-Drucker - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Forscher drucken Handyaufsatz für molekularbiologische Analysen

Diagnosetool aus dem 3D-Drucker

Auch die Medizinbranche nutzt längst 3D-Drucker, um schnell und einfach Modelle zu fertigen. © Riccardo Mojana/ thinkstock

Mini-Labor fürs Handy: Wissenschaftler haben via 3D-Druck einen portablen Mikroskop-Aufsatz fürs Handy produziert. Das Tool ist einfach sowie kostengünstig herzustellen und ermöglicht molekularbiologische Diagnosen auch fernab gut ausgestatteter Labore. Zum Einsatz kommen könnte der Aufsatz künftig etwa für die Untersuchung von Gewebeproben, um Krebserkrankungen zu erkennen.

Vom Raketenmotor bis zur Herzklappe und sogar der nächsten Mahlzeit könnte in Zukunft alles mithilfe von 3D-Druckern produziert werden. Der Vorteil: Mit diesen Geräten lassen sich maßgeschneiderte Objekte wie Bauteile oder Werkzeuge einfach und vergleichsweise schnell selbst herstellen – und zwar direkt dort, wo sie benötigt werden.

Auch die Medizin profitiert von dieser Entwicklung: Längst werden etwa Implantate für Zähne und Gelenke auf diese Weise angefertigt. Wissenschaftler um Malte Kühnemund von der Universität Uppsala und seine Kollegen haben nun auch ein medizinisches Diagnosetool mithilfe der Trend-Technologie erstellt. Sie designten und druckten eine Vorrichtung, mit der molekularbiologische Analysen durchgeführt werden können.

Mikroskop to go

Der Clou: Bei dem diagnostischen Werkzeug handelt es sich um eine Art Mikroskop-Aufsatz fürs Handy, der mit dem Kameramodul des Telefons zusammenarbeitet. Ausgestattet mit zwei kompakten Laser-Dioden, einer weißen LED sowie einem Probenhalter, werden mit diesem Mini-Labor bildgebende Verfahren möglich.

Wichtige Untersuchungen von Zellen und Gewebe können damit an jedem beliebigen Ort durchgeführt werden, ohne dass ein großes Labor in der Nähe sein muss. Wenn Patienten in abgelegenen oder schwer erreichbaren Gegenden wohnen, spart der Diagnose-Aufsatz aus dem 3D-Drucker wertvolle Zeit und Kosten, die sonst für das Einsenden von Proben anfallen.

Anzeige

Krebs erkennen

Doch was leistet das portable Gerät konkret? Die Forscher konnten zeigen, dass mithilfe des Aufsatzes zum Beispiel spezifische DNA-Sequenzen erkannt werden können. Dafür müssen die Proben zunächst mit einem speziellen Fluoreszenzfarbstoff angefärbt werden, dessen Signale schließlich von Mikroskop und Kamera detektiert werden. Im Experiment wiesen Kühnemund und seine Kollegen auf diese Weise Punktmutationen nach, die für Krebstumore typisch sind.

Nach Ansicht des Teams gehen die Anwendungsmöglichkeiten des Tools jedoch weit darüber hinaus. Denkbar wäre ein Einsatz unter anderem auch für die Diagnose von Infektionskrankheiten – beispielsweise, um Pathogene zu identifizieren und mögliche Antibiotikaresistenzen zu erkennen.

Einfach selbsgemacht?

Die Wissenschaftler hoffen, dass ihr Aufsatz künftig in vielen Bereichen zum Einsatz kommt und damit die Kosten für Diagnosen deutlich reduziert. Zwar bedürfe es für die Anwendung nach wie vor entsprechender Expertise, etwa um die Proben sachgemäß vorzubereiten. Trotzdem sei die Analyse mit dem Tool relativ einfach und benötige vor allem keine fortschrittlichen Infrastrukturen.

Insbesondere Ärzte in geografisch isolierten Regionen könnten künftig von dem kostengünstigen Gerät profitieren – und weil 3D-Drucker für den Heimbedarf immer günstiger werden, könnten sie das Werkzeug womöglich sogar gleich selbst herstellen. (Nature Communications, 2017; doi: 10.1038/NCOMMS13913)

(Uppsala University, 18.01.2017 – DAL)

Anzeige

In den Schlagzeilen

Diaschauen zum Thema

Dossiers zum Thema

News des Tages

2018 VG18

Fernstes Objekt des Sonnensystems entdeckt

Mars: Rätsel um verschwundenes Methan

Europa: Diese invasiven Arten sind am gefährlichsten

Hatten schon die Dino-Vorfahren Federn?

Bücher zum Thema

Plastisch, elastisch, fantastisch - Ohne Kunststoffe geht es nicht Von Georg Schwedt

Expedition Zukunft - Wie Wissenschaft und Technik unser Leben verändern von Nadja Pernat

Die Welt hinter den Dingen - von Ludwig Schultz und Hermann- Friedrich Wagner

Top-Clicks der Woche

Anzeige
Anzeige