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MEDICO – Hochfrequenzsensoren zur Analyse biologischer Zellen

Veränderungen biologischer Zellen können in der Regel nur in zeit- und ressourcenaufwändigen Laboruntersuchungen analysiert werden. Oftmals werden die Zellen dabei beschädigt oder zerstört. Die Hochfrequenztechnik kann in diesem Kontext alternative Analysemethoden bieten, die nicht nur in der Medizin, sondern auch in der Prozesstechnik biologischen Materials einen effizienten und kostengünstigen Einsatz ermöglichen.

Das Institut für Hochfrequenztechnik (IHF) der Technischen Universität Hamburg (TUHH) untersucht im von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt MEDICO Methoden zum Analysieren von biologischen Zellen basierend auf der Interaktion der Zellen mit hochfrequenten elektromagnetischen Wellen. Das Ziel dieses Projekts ist, die Permittivitätsmuster unterschiedlicher kommerziellen Zelllinien zu finden, ohne die Zelle zu schädigen. Das Verfahren ist in der Lage, zwischen Zellen mit verschiedenen pathologischen Zuständen wie gesund, tot oder Krebszellen zu differenzieren. Während des Projekts wird erforscht, wie z.B.: eine gezielte Temperaturführung oder die Implementierung von Schutzelektroden, usw. konstruktiv in das Sensorkonzept eingebracht werden können.

Neue Analysemethoden bieten die Chance für neue Diagnostik im Bereich der Medizin und Krebsdiagnostik oder optimierte Prozessführung in der Bio-Verfahrenstechnik, z.B. Qualitätsüberwachung der Produktion von Biopharmazeutika. Hochfrequente Sensoren werden zum Fortschritt im Bereich der Medizin und Bioverfahrenstechnik beitragen.

Alexander Kölpin, Institut für Hochfrequenztechnik, alexander.koelpin(at)tuhh(dot)de

Bild 1: Foto eines mikrofluidischen Sensors, der mit Hilfe hochfrequenter Wellen die Eigenschaften Biologischer Zellen misst (a). Die Zellen werden in einer Nährflüssigkeit an der Messstelle vorbei geführt (b) und gezielt über einen Ansaugkanal unter den Elektroden der Messstelle gefangen (c).