Plaque, der sich in Arterien absetzt, kann zu einem lebensbedrohlichen Zustand führen. Forscherinnen und Forscher am IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik aus Frankfurt/Oder entwickelten im Projekt „PlaqueCharM“ daher einen winzigen Mikrochip, der hilft, den Aufbau der Ablagerungen schneller zu identifizieren. Das Projekt ist ein Beispiel für Mikroelektronik, die digitale Lösungen für die Medizin der Zukunft bietet. Smarte Medizintechnik ist das Thema des Keynotevortrages von Dr. Steffen Ortmann auf der heute stattfindenden PREVIEW, die traditionell den Auftakt zur Düsseldorfer Medizinmesse MEDICA bildet.
Plaque an Arterieninnenwänden besteht aus Fett- und Kalkablagerungen. Die elektrischen Eigenschaften im Millimeterwellen-Bereich dieser Ablagerungen erlauben es, einen Einblick in die Zusammensetzung zu erhalten. Die Eigenschaften von Gewebebereichen mit geringem Wassergehalt oder hohem Kalkanteil sind deutlich von gesundem Gewebe zu unterscheiden. Im Projekt „PlaqueCharM“ wurden hochfrequente Sensoren für die kontaktlose Charakterisierung von Plaque durch minimal invasive Untersuchungen mittels Kathetern entwickelt. Neben dem IHP forschten in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt Partner der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, der Ruhr-Universität Bochum, des Universitätsklinikums Gießen/Marburg und der Firma Primed Halberstadt Medizintechnik GmbH.
„Die am IHP entwickelten Millimeterwellensensoren erlauben eine Miniaturisierung der Sensorchips. Das sogenannte ,Lab-on-Chip‘ ist daher wie ein kleines Labor auf jedem einzelnen Chip“, erklärt IHP-Projektleiter Jan Wessel. Nur 3,5 x 0,5 Quadratmillimeter misst der gesamte Chip und kann so problemlos in eine Katheterspitze integriert werden. „In-vivo-Messungen, also Direktmessungen im menschlichen Körper, werden so möglich“, sagt Jan Wessel. Diese Methode erlaubt es Ärzten, unterschiedliche Stadien von Plaque in arteriellen Gefäßsystemen schneller zu erkennen. Das Verfahren hat Potential, eine neue Qualität in die klinische Beurteilung des Risikos von Arteriosklerose und damit die präventive Therapie von Herzinfarkt und Schlaganfall einzuführen.
„Wir konnten durch das 2016 abgeschlossene Projekt weiteres Know-how im Bereich der leistungseffizienten Nahfeldsensorik im Millimeterwellenbereich gewinnen“, sagt Jan Wessel. „Dieses wollen wir für weitere Forschung im bio-medizinischem Kontext einsetzen, wie beispielsweise in den Projekten NexGen und BioBic.“
pm/red