Die bisherigen Verfahren in der Medizin eigneten sich nur für punktuelle Untersuchungen des pH-Werts und nicht für Flächendarstellungen. Letztere waren bislang zumeist zu langsam, kaum verlässlich und wenig verträglich. Forscher der Universität Regensburg haben nun eine neue Methode entwickelt, um den pH-Wert auf menschlichem Gewebe großflächig abzubilden. Die Methode der Regensburger Forscher ist dabei „schnell, einfach, verlässlich unter wechselhaften Bedingungen und in vivo anwendbar“, sagt Dr. Stephan Schreml vom Universitätsklinikum Regensburg. Neben ihm waren auch Prof. Dr. Otto Wolfbeis und Robert J. Meier vom Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik, sowie Prof. Dr. Michael Landthaler, Prof. Dr. Rolf-Markus Szeimies und PD Dr. Philipp Babilas vom Regensburger Universitätsklinikum an den Untersuchungen beteiligt. Das Regensburger Verfahren kann dabei helfen, den Prozess der Wundheilung oder das Wachstum von Tumoren näher zu untersuchen, da der pH-Wert - mit Blick auf Krebserkrankungen - auch auf Veränderungen im menschlichen Stoffwechsel hinweist.
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Flächen-Darstellung des Verlaufs des
pH-Werts einer akuten Wunde während des
Heilungsprozesses: Phase A: akute Entzündung; B:
Granulation; C: Reepithelisierung; D: zum Vergleich eine
chronische Wunde; E-H: 2-dimensionale Verteilung der
jeweiligen pH-Werte.
[Bildquelle: Universität Regensburg] |
Das Regensburger Verfahren nutzt fluoreszierende Farben, die auf gebundenen Mikropartikeln basieren. Die Wissenschaftler verwendeten zwei Arten von Farben: eine Indikator- und eine Referenz-Farbe. Beide absorbieren das Licht einer Leuchtdiode und geben daraufhin wieder Licht ab (Lumineszenz). Die Emission bzw. die Abgabe des Lichts durch die Indikator-Farbe hängt zudem vom pH-Wert ab. Das Verhältnis der Intensitäten der beiden Farben bildet eine verlässliche Information, um den pH-Wert der untersuchten Hautfläche zu ermitteln.
Der Vorteil der neuen Methode liegt darin, dass auf diese Weise ein gleichmäßiges und regelmäßiges Abbild der pH-Wert-Verteilung auf einer bestimmten Körperregion bzw. Hautfläche entsteht; ohne die Nachteile von rein punktuellen Analysen, die bislang - zum Beispiel über die sogenannte pH-Elektrode - zur Verfügung standen. Die Regensburger Wissenschaftler wollen ihre Forschungsergebnisse nun konsequent weiterentwickeln. Ein Ziel ist zunächst die Untersuchung der pH-Verteilung bei chronischen Wunden. Darüber hinaus wollen die die Methode weiter vereinfachen, um eine spätere Anwendung im Labor oder im klinischen Betrieb möglich zu machen.
