Das Labor „to go“: Revolution am Point of Care

Geräte und Verfahren für die Selbst­mes­sung durch den Patienten sind mit­tler­weile voll akzeptiert

Dank des gestiegenen Gesundheitsbewusstseins wollen sich viele Menschen mittels Messung ihrer Vitalparameter unabhängig von Arzt und Labor selbst und jederzeit über das Wohlbefinden informieren können. Das Self-Tracking liegt stark im Trend und wird durch die handlichen Endgeräte zu günstigen Preisen bei hoher Zuverlässigkeit stark gefördert.

Als Vorreiter dieser Entwicklung gelten Blutdruckmessgeräte, die in den 1990er Jahren Einzug in private Haushalte nahmen – eine Entwicklung, die seitens der Medizin zunächst eher kritisch begleitet wurde: So sei die Selbst­messung nicht sicher genug, den Verfahren mangele es an der nötigen Präzision, wurde seinerzeit moniert. Doch die hohe Akzeptanz beim Verbraucher auf der einen Seite und die technische Weiterentwicklung in der Biotechnologie, der Datenübertragung, der Vernetzung und schlussendlich der Miniaturisierung halfen, dass die häuslichen Home-Care-Geräte ihr schlechtes Image verloren. Der Verbraucher kann viele der neuen Services mit dem Smartphone oder Tablet verknüpfen und darüber steuern – deren Bedienung ist intuitiv und die Nutzung aus dem Alltag bestens vertraut. Der Mensch muss nicht mehr in die Praxis gehen – die medizinischen Geräte kommen zum Patienten.

Neben den Geräten für den Gebrauch durch den Patienten entwickeln sich immer mehr mobile Lösungen zur Schnelldiagnose, die die Arbeitsabläufe im Gesundheitswesen verbessern. So werden damit Rettungsdienste, Operationssäle, Reha-Einrichtungen und vieles mehr ausgestattet und von geschultem Personal bedient. Solche Apparate sind deutlich komplexer und funktionsorientierter, verändern aber ebenso die Prozesse. So lassen sich schnell und schmerzlos der Blutzuckerspiegel, MRSA-Keime oder Antioxidantien ermitteln. Letztere zeichnen sich für die Bekämpfung freier Radikaler im Körper verantwortlich. Neben der Vorsorge bieten diese Lösungen aber auch schnell Gewissheit über Informationen für die Akutversorgung, beispielsweise, ob ein Patient antibiotikaresistente Keime in sich trägt. Heute dauern derartige Analysen mit aufwändigen Verfahren zwei bis drei Tage, in Zukunft wird das Ergebnis nach einer halben Stunde vorliegen – ohne den Transport ins stationäre Labor. 

Welche Auswirkungen hat diese Ent­wick­lung für einen Pumpenhersteller?

Zum einen stellt die Miniaturisierung eine große Herausforderung dar. Komponenten wie die Pumpe müssen ebenfalls kleiner und leichter sein und im Batteriebetrieb so wenig Energie wie möglich verbrauchen. Zudem dürfen sie bei der Genauigkeit keinerlei Einbußen haben. Wichtig ist auch, dass bei dieser Gerätegeneration das Probenvolumen kleiner ist und der Fließweg wesentlich kürzer ausfällt.

POCT-Instrumente sind typischerweise so konzipiert, dass sie eine Einwegkartusche oder Chip aufnehmen können, die alle Reagenzien enthält. Die Flüssigkeiten in der Kartusche können über Druck oder Vakuum bewegt werden. Die Hersteller von Multiplexgeräten bevorzugen das Erzeugen eines Vakuums, denn hier wird eine mögliche Kontamination der Probe vermieden.

Es gibt sicherlich Point-of-Care-Analysegeräte, die keine Pumpe benötigen, dann handelt es sich in der Regel um einfache „Lateral Flow“-Tests wie beispielsweise einen Schwangerschaftstest. Je komplizierter die Analyse wird, desto höher werden die Anforderungen an das bordeigene Liquid Handling. Dazu zählen: Probenvorbereitung, Flüssigkeitsdosierung, Mischen, Lufteintrag, Inkubation, Entgasung, Ventilbetrieb, Filtration, Waschen und Lyse. Diesen komplexen Verfahren steht der Wunsch nach kostengünstigen Tests entgegen. Abhilfe könnte sein, Pumpen und andere Hilfskomponenten im wiederverwendeten Teil des Gerätes zu integrieren und die übrigen Diagnosefunktionen auf einen Einweg-Chip oder eine Einweg-Karte zu verlegen. Dann wäre hier noch eine Schnittstelle zum Chip oder zur Karte nötig.

Beim Gerätedesign konzentrieren sich die Gerätehersteller seit neuem auf ihre Kernkompetenzen wie Proben, Chemikalien und Analysen und vertrauen bei der Optimierung der Mechanik und Strömungsabläufe auf das Know-how unserer Entwicklungsingenieure oder das ihres Vertragsingenieursbüros. Der Markt wächst deutlich schneller als die übrige Medizintechnik. Es sind Lieferanten gefragt, die dank ihrer zertifizierten Lösungen und vorgetesteten Module gewährleisten können, dass Produktreife und Markteinführung beschleunigt werden. KNF unterstützt Anbieter von POCT-Instrumenten partnerschaftlich und mit fundiertem Wissen bei der Entwicklung neuer Geräte. Die Erfahrung, das Know-how und der Wunsch, auch hochkomplexe und schwierigste Projekte erfolgreich umzusetzen, treiben Ingenieure, Projektmanager und alle Beteiligten immer wieder von neuem an.