Der Atem der Krankheit

News: Der Atem der Krankheit

Wer dazu aufgefordert wird, 'ins Röhrchen zu pusten', dem ist diese Aufforderung meist sehr peinlich, und das Ergebnis kann unangenehme Folgen haben. Promillemesser helfen der Polizei bereits jetzt, betrunkene Fahrer von der Straße fernzuhalten. Ähnliche Geräte zur Atemuntersuchung könnten sich bald als schnelles und schmerzloses Hilfsmittel zur Diagnose von Krankheiten erweisen.

Auf dem Treffen der American Chemical Society am 24. August 1998 berichteten Wissenschaftler über die Entwicklung eines Gerätes, das in wenigen Minuten im Atem geringste Komponenten erkennen kann und Krankheiten wie zum Beispiel Diabetes und Nierenversagen diagnostiziert. Innerhalb einiger Jahre könnten dann kommerzielle Versionen der Instrumente auf dem Markt sein.

Um ihr Gerät zu konstruieren, griffen der Chemiker David Smith von der Keele University in Staffordshire (Großbritannien) und Patrik Spanel, Physiker an der tschechischen Academy of Sciences in Prag, auf ein Stück Technologie zur Weltraumüberwachung zurück. Vor zwei Jahrzehnten entwickelten Smith und seine Kollegen von der Keele University ein Instrument, das als selected ion flow tube (SIFT) bezeichnet wird und zur Analyse von Spurengasen dient, von denen man weiß, daß sie in interstellaren Gaswolken zu finden sind. Das Gerät veranlaßt eine Reaktion der Proben mit Ionen und leitet die Produkte dann in ein Massenspektrometer. Die einzigartigen chemischen Signale für jedes Spurenelement werden dann in einer Datenbank gespeichert.

Für ihre jetzige Arbeit erstellten Smith und Spanel eine Datenbank über die Zusammensetzung des Atems gesunder und erkrankter Menschen. Sie selektierten sorgfältig Ionen, die mit flüchtigen Spurengasen reagieren, nicht jedoch mit den vorherrschenden Atembestandteilen wie Sauerstoff und Stickstoff. Die Technik ist so empfindlich, daß die Forscher Dutzende von Bestandteilen und Konzentrationen von nur wenigen Teilchen pro Milliarde unterscheiden können. Während frühere SIFT-Geräte als große Ungetüme auf dem Tisch lagen, entwickelte Smith zusammen mit Spanel in den letzten Monaten eine kleinere, tragbare Version, die er bereits an Krankenhauspatienten getestet hat.

Als Smith und Spanel ihr Instrument bei Patienten mit verschiedenen Erkrankungen einsetzten, kamen sie zu verblüffenden Ergebnissen. So zeigten 20 Patienten mit einem Nierenschaden einen Ammoniak- und Acetonspiegel, der über zehn mal so hoch war wie der einer gesunden Kontrollgruppe. Die Forscher konnten zusehen, wie diese Werte sich wieder normalisierten, als die Patienten eine Dialysebehandlung erfuhren. Smith berichtete ferner, daß es ihm gelang, chemische Anzeichen von Streß, Diabetes und Geschwüren aufzuspüren. Den Angaben der Wissenschaftler zufolge, ließe sich mit dieser Technik eventuell sogar Blasen- und Prostatakrebs entdecken. Kommerzielle Geräte könnten in wenigen Jahren verfügbar sein.