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Bild: NatchaS | shutterstock

Forschungsquartett | Biosensor für Stoffwechselkrankheit

Bluttest für zu Hause

Die Stoffwechselerkrankung Phenylketonurie zählt zu den häufigsten Erbkrankheiten in Deutschland. Betroffene müssen regelmäßig beim Arzt den Blutwert prüfen. Ein neuer Biosensor soll nun eine eigenständige Kontrolle ermöglichen.

Was ist eigentlich Phenylketonurie?

Im Körper laufen unzählige lebensnotwendige Vorgänge gleichzeitig ab. Damit das auch reibungslos funktioniert, ist ein gesunder Stoffwechsel nötig. Ein wichtiger Bestandteil ist die Umwandlung von Eiweiß in Aminosäuren. Zum Beispiel in Phenylalanin.

Die zählt zu den sogenannten „essentiellen Aminosäuren“, das heißt, sie wird nicht vom Körper produziert, sondern muss über Lebensmittel aufgenommen werden. Reichlich vorhanden ist Phenylalanin in Fisch, Fleisch, Gemüse oder Milchprodukten.

Leidet man allerdings an der Krankheit Phenylketonurie, kann die Aufnahme von Phenylalanin zu einem echten Problem werden. Denn dann baut der Körper die Aminosäure nicht selbsttändig ab und sie sammelt sich im Körper an.

Ein leuchtender Biosensor

Um den Gehalt von Phenylalanin im Blut möglichst niedrig zu halten, ist eine strenge Diät nötig. Wie hoch der Wert aber nach einer Mahlzeit ausfällt, das kann man gerade nicht selbst überprüfen. Nur ein Bluttest beim Arzt verschafft Klarheit. Eine direkte Gegenmaßnahme bei erhöhtem Spiegel ist jedoch dann nicht mehr möglich, die Laborergebnisse sind nämlich erst nach einigen Tagen zugänglich.

Ein neuer Biosensor soll nun den Umgang mit Phenylketonurie erleichtern. Denn damit kann der Wert von Phenylalanin ganz einfach und schnell zu Hause oder unterwegs bestimmt werden.

Andere Verfahren versuchen, bestehende Analyseverfahren zu verkleinern. Und wir hingegen bauen durch molekulares Engineering einen Biosensor auf, der direkt für solche patientennahen Anwendungen geeignet ist.

Kai Johnsson

Kai Johnsson

Das Besondere: Der Biosensor funktioniert über ein Farblichtsystem. Er strahlt nämlich ein blaues Licht aus. Trifft nun ein Blutstropfen auf den Sensor, kommt es zu mehreren chemischen Reaktionen. Enthält das Blut Phenylalanin, ändert sich die Farbe des Lichts von blau zu rot. Mithilfe einer Kamera kann dann ein genauer Wert des Phenylalaningehalts im Blut ausgerechnet werden.

Wie genau funktioniert dieser „Bluttest für zu Hause“ und was ist überhaupt ein Biosensor? Darüber hat detektor.fm-Redakteurin Leora Koch mit Kai Johnsson gesprochen. Er ist Direktor der Abteilung Chemische Biologie am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg und hat an dem Biosensor mitgearbeitet.