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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES

vivo Diagnostikum (Fruktan markiert mit einem Fluoreszenzfarbstoff) zur Bestim-
mung der GFR und einem optischen, fluoreszenzbasierten Sensor, der auf die Haut
aufgeklebt wird, entwickelt. Dieses System soll die Bestimmung der GFR ohne
Blut- oder Urinabnahmen und labortechnische Untersuchungen ermöglichen.
Einleitung und Stand der Technik
Weltweit nimmt die Inzidenz der terminalen Niereninsuffizienz rasant zu. Die vor-
ausgegangene chronische Niereninsuffizienz verläuft lange symptomlos und bleibt
deshalb häufig bis in späte Stadien unerkannt. In den meisten Fällen ist sie die Folge
von Diabetes mellitus oder Bluthochdruck1. Diabetiker und Hypertoniker bilden
demnach die größte Risikogruppe. Die Erkrankungsraten von Diabetes und Blut-
hochdruck sind enorm, so leiden in den USA etwa 13% der Bevölkerung an Dia-
betes mellitus2. In Deutschland ist bei rund sieben Millionen Menschen ein Diabe-
tes mellitus diagnostiziert3. Ca. 23% der über 35-jährigen in Nordamerika und ca.
44% der über 35-jährigen in Europa haben einen Bluthochdruck4.
Derzeit gibt es keine Methode, die eine einfach durchzuführende präzise
Bestimmung der Nierenfunktion erlaubt. Bei der Nierenfünktionsbestimmung
unterscheidet man zwischen qualitativem Nachweis von Nierenschädigungen
durch z. B. zelluläre Blutbestandteile oder Protein im Urin und einer quantitativen
Erfassung durch die Bestimmung der Filtrationsleistung der Niere (GFR). Letzteres
ist befriedigend nur durch Verwendung exogener Marker, wie Fruktanen, möglich.
Endogene Marker, wie Plasmakreatinin oder Cystatin C, geben die GFR nicht mit
der klinisch erforderlichen Genauigkeit wieder. Jedoch sind die zur Verfügung
stehenden Verfahren zur Bestimmung der Nierenfunktion mittels exogener Mar-
ker sehr zeitaufwändig, kostenintensiv und daher nicht für den klinischen Alltag
geeignet.
Methoden und Ergebnisse
In der Arbeit wurden unterschiedliche Fruktane (Inulin Fraktionen und Sinistrin)
mit dem Fluoreszenzmarker Fluorescein-isothiocyanat (FITC) markiert und spezifi-
ziert. Es konnte gezeigt werden, dass die Markierung mit FITC die Eignung der
Fruktane als Nierenfünktionsdiagnostikum nicht beeinträchtigt, die Substanzen in
Rattenmodellen keine Nebenwirkungen zeigen, die Ausscheidungskinetik (aus der
die GFR abgeleitet wird) fluorometrisch mit Hilfe eines Kleintierfluoreszenzmess-
gerätes durch die Haut der Tiere bestimmt werden kann und die ermittelten GFR
Werte in unterschiedlichen Rattenmodellen mit einer zeitgleich durchgeführten
klassischen Methode vergleichbar sind5-8.
Weiterführend wurde nun ein miniaturisiertes Messgerät entwickelt, das auf
den Rücken sich frei bewegender Ratten, mit Hilfe eines doppelseitigen Klebeban-
des aufgebracht werden kann. Mittels dieses mit Leucht- und Photodioden besetz-
ten Gerätes zur Anregung und Detektion des Emissionssignals eines FITC-markier-
ten Fruktans, kann die Ausscheidungskinetik transkutan ermittelt und daraus die
GFR abgeleitet werden. Die von dem Messpflaster erhobenen Daten können draht-