Sensorplattform Mobiles Diagnoselabor überwacht Patienten von zu Hause aus

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Fraunhofer-Forscher haben eine Plattform entwickelt, mit der sich Vitalparameter überwachen lassen. Zudem analysieren Sensoren eine Blutprobe auf Nanoebene.

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Der Mikrochip zur elektrochemischen Markerdetektion.
Der Mikrochip zur elektrochemischen Markerdetektion.
(Fraunhofer FIT)

Herz-Kreislauf-Erkrankungen gehören nach wie vor zur Todesursache Nummer eins. Mobile Assistenzsysteme, die das Monitoring von Vitalparametern wie Blutdruck oder Herzfrequenz von zu Hause aus ermöglichen, könnten Risikopatienten mehr Sicherheit und Lebensqualität bieten. Wissenschaftler des Fraunhofer FIT haben gemeinsam mit der Berliner Charité, T-Systems sowie weiteren internationalen Forschungspartnern eine entsprechende Plattform entwickelt und im Einsatz getestet.

Die Plattform integriert neben nicht-invasiven Messsensoren auch die Blutentnahme und die Bestimmung spezifischer Marker im Blut beim Patienten zu Hause. Herzstück der Lösung ist ein kompaktes Heimgerät, das die benötigten Softwarekomponenten sowie die Mess- und Analysegeräte beherbergt.

Der Flureszenzsensor wertet mit einer Laserdiode die Konzentrationen bestimmter Herzkreislaufmarker optisch aus.
Der Flureszenzsensor wertet mit einer Laserdiode die Konzentrationen bestimmter Herzkreislaufmarker optisch aus.
(Fraunhofer FIT)
Es können unterschiedliche Sensoren zur Messung von Vitalparametern angebunden werden, etwa ein mit einem Bluetooth-Modul ausgestattetes Pulsoxymeter, welches Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung ermittelt. Oder ein Blutdruckmessgerät, das die ermittelten Werte von der Armmanschette über WLAN an das System übermittelt. Mit dem Nanopotentiostat, einem elektrochemischen Sensor, lassen sich der Glucose-, Lactat- oder Cholesterolwert bestimmen. Zudem liefert ein Fluoreszenzsensor durch optische Auswertung mit einer Laserdiode die Konzentrationen bestimmter Herzkreislaufmarker.

Einmal-Kartusche mit Sensor wertet Blut aus

Um die Risikomarker im Blut zu überprüfen, nutzt der Patient spezielle Einmal-Kartuschen, in die er mit einem Stich in seinen Finger einen Bluttropfen bringt. Die Kartusche ist mit einem Mikrochip ausgestattet und bereits so vorbereitet, dass die im Blut enthaltenen Marker nachgewiesen werden können. „Die Blutprobe in der Kartusche wird im Heimgerät analysiert. Möglich machen das miniaturisierte Sensoren, die in der Lage sind, die Zusammensetzung der Blutprobe bis auf Nanoebene zu messen“, sagt Professor Harald Mathis, Leiter der Abteilung Biomolekulare Optische Systeme des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT.

Das Heimgerät wertet alle Daten aus und übermittelt diese über eine sichere Internetanbindung an den Arzt oder ein Medizinzentrum. Eine Smartphone-App zeigt dem Patient die Messergebnisse und das Feedback vom Arzt an.

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