Medizinisches Labor in der Hosentasche:
Handys als mobiles Diagnose-Werkzeug?

Forscher an der University of California in Los Angeles (UCLA) haben ein neuartiges Abbildungsverfahren auf Basis des Schattenwurfs von Zellen entwickelt. Die "Lenseless Ultra-wide-field Cell Monitoring Array" (LUCAS) genannte Technik kommt ohne Linse aus und kann dadurch gut miniaturisiert werden und soll langfristig in normale Handys verbaut werden. "Diese On-Chip-Plattform für die Bildgebung könnte signifikante Auswirkungen besonders auf Anwendungen in der medizinischen Diagnostik haben", ist Teamleiter Aydogan Ozcan, Assistenzprofessor für Elektrotechnik an der UCLA überzeugt. Beispielsweise für die Malaria-Diagnose könnte das Spital praktisch zum Patienten kommen.

LUCAS ist ein Abbildungssystem, in dem die Schatten aller Zellen in einem Probevolumen in weniger als einer Sekunde registriert werden. Das Schattenbild wird digital verarbeitet und nutzt einen speziellen Entscheidungs-Algorithmus, um sowohl die Position von Zellen und Bakterien in 3D als auch den Typ jedes Kleinstteilchens in einer Probe zu bestimmen.

Dass dieser Ansatz funktioniert, haben die Wissenschaftler nun in einer Studie für ein Probevolumen von fünf Millilitern nachgewiesen. "Das ist die erste Demonstration automatisierter, linsenloser Zählung und Charakterisierung einer gemischten Zellenlösung auf einem Chip", betont Ozcan. Er ortet Anwendungsmöglichkeiten in der Telemedizin. Eines Tages soll es möglich werden, Blutproben in einen münzgroßen Chip zu ziehen, um sie dann in einem mit LUCAS ausgestatten Handy zu analysieren. Die Daten könnten einfach drahtlos zur genaueren Auswertung an Spitäler übertragen werden.

Hilfe für die Dritte Welt
Der Gedanke dahinter, Handys für Diagnostik-Anwendungen nutzbar zu machen, ist, dass damit die medizinische Versorgung vor allem in Entwicklungsregionen verbessert werden könnte. Die oft große Distanz zwischen Patienten und medizinischen Einrichtungen könnte mithilfe entsprechend ausgerüsteter Mobiltelefone überwunden werden. Die UCLA-Forscher sehen in LUCAS eine Möglichkeit, so beispielsweise das Monitoring von HIV und Malaria zu erleichtern.

Die Idee, Handys für die Telemedizin in Entwicklungsregionen zu nutzen, wird auch von anderen Forschern verfolgt. Im Frühjahr beispielsweise hatte ein israelisch-amerikanisches Forscherteam gezeigt, dass mithilfe von einfachen Sensoren und Handys zur Datenübertragung an eine Auswertungszentrale bestimmte diagnostische Bildgebungsverfahren vor Ort durchgeführt werden könnten. (pte/red)