Ziel des Projekts ist es, Biomarker minimalinvasiv und kontinuierlich zu messen. Grundlage ist eine Mikronadel-Technologie, die in sogenannte Mikronadel-Array-Patches (MAP) integriert wird.

Medizin zwischen Kostendruck und Digitalisierung

Die Forschenden verweisen auf eine doppelte Entwicklung im Gesundheitssystem: steigenden Kostendruck einerseits und eine zunehmend angespannte ärztliche Versorgung andererseits, insbesondere in ländlichen Regionen. Parallel dazu wachse das Potenzial, Diagnostik stärker in den Alltag zu verlagern.

Dafür seien jedoch neue Messsysteme erforderlich, die physiologische und biochemische Parameter kontinuierlich erfassen können. Derzeit fehlten entsprechende diagnostische Medizinprodukte, die sich für ein regelmäßiges Hintergrundscreening eignen.

Wearables mit Grenzen

Bereits heute werden körpernahe Geräte wie Smartwatches oder Blutzuckermesssysteme zur kontinuierlichen Erfassung von Vitaldaten eingesetzt. Für eine medizinisch belastbare Labordiagnostik reichen diese Systeme jedoch häufig nicht aus. Gründe sind unter anderem begrenzte Messgenauigkeit, kurze Sensorlebensdauer oder komplexe Anwendung. Hier setzt das Projekt WearALab an.

Mikronadeln statt Blutentnahme

Die Entwicklung erfolgt unter Leitung von Prof. Dr. Lukas Scheef. Die Mikronadel-Array-Patches bestehen aus Pflastern mit mikroskopisch kleinen Nadeln, die schmerzfrei in die obersten Hautschichten eindringen, ohne Schmerzrezeptoren zu erreichen. Blutgefäße oder tiefere Gewebeschichten werden dabei nicht verletzt. Stattdessen wird Zwischenzellflüssigkeit gewonnen.

Aus dieser lassen sich Biomarker wie Glukose, Elektrolyte oder Laktat bestimmen.

Ein zentrales Merkmal der Technologie ist die optische Auswertung ohne Einsatz chemischer Reagenzien. Dadurch sollen die Sensoren länger nutzbar sein als bisherige Systeme.

„Diese Technologie bietet zahlreiche Vorteile, die zu einer hohen Akzeptanz bei Patientinnen und Patienten beitragen können“, betont Prof. Dr. Lukas Scheef, Leiter des Forschungsprojekts und ergänzt: „Die neuen Wearables sollen den Nutzenden eine schmerzfreie Anwendung bei gleichzeitig möglichst langer Tragedauer ermöglichen.“

Weitere Eigenschaften sind die einfache Anwendung nach dem Prinzip „stick and go“ sowie eine batterielose Nutzung ohne Aufladen. Denkbare Anwendungen reichen von der ambulanten Langzeitüberwachung bis zur Trainings- und Wettkampfsteuerung im Sport.

Interdisziplinäres Projektteam

Am Projekt beteiligt sind neben Prof. Dr. Lukas Scheef auch Prof. Dr. Wolfgang Kiess, Prof. Dr. André Steimers, Prof. Dr. Marco Junglas und Prof. Dr. Georg Schmidt. Als Industriepartner wirken die Lohmann GmbH & Co. KG sowie die Quarasoft GmbH mit.

Anschluss an Promotionscluster

Das Vorhaben ist an neue Promotionscluster in Rheinland-Pfalz angebunden, darunter „Nachhaltige Technik und Naturwissenschaften“ sowie „Medical and Environmental Life Sciences“. Diese ermöglichen erstmals eigenständige Promotionen an Hochschulen für angewandte Wissenschaften (HAW) und sollen die Forschung sowie die wissenschaftliche Nachwuchsentwicklung an der Hochschule Koblenz stärken.

Quelle: Hochschule Koblenz