Mikrosensoren können bei der Erforschung von Gicht zur langzeitlichen Überwachung des Kristallwachstums und zur Untersuchung der Kristallisationstendenz bei veränderten chemischen Einflüssen eingesetzt werden. „Wir sind derzeit bei der technischen Entwicklung der Mikrosensoren. Das Schöne an diesen ist, dass sie robust und einfach in der Anwendung sind. Sie könnten daher langfristig den Weg in die klinische Praxis finden“, sagt Dr. Thomas Voglhuber-Brunnmaier, Leiter des LIT Seed-Projekts „Sensing Arthritis with Integrated Novel Tools (SAINTS)“.

Aber nicht nur Gicht, sondern auch Arthrose und Arthritis können mit Mikrosensoren frühzeitig erkannt werden. Die Gelenksflüssigkeit, die eigentlich eher ein Gel als eine Flüssigkeit ist, hat beim gesunden Menschen ein bestimmtes Fließverhalten. Sie darf weder zu flüssig noch zu wenig elastisch sein, damit garantiert ist, dass die Reibung im Gelenk passt und es zu keiner Knorpelabnützung und in der Folge Abreibung und Entzündung kommt.

Derzeit werden schmerzende Gelenke oftmals geröntgt, was abgesehen von den möglichen Nebenwirkungen den Nachteil hat, dass eine tatsächliche Abnützung des Gelenks erst spät sichtbar und somit auch am Röntgenbild zu erkennen ist. Andere aktuelle Untersuchungsmethoden, die die Gelenksflüssigkeit analysieren, benötigen relativ große Mengen an Flüssigkeitsproben.

Für die Mikrosensoren reicht bereits ein Tropfen Gelenksflüssigkeit, um Veränderungen festzustellen. Derzeit entwickelt Dr. Erwin Reichel im SAINTS-Projekt zwei unterschiedliche Analysemethoden mit Mikrosensoren: Einerseits wird über die Resonanzmessung schwingender Strukturen die Viskoelastizität gemessen. Dies ist ein verlässliches Maß für die Konzentration und Zusammensetzung der Hyaluronsäure, welche die wichtigste Komponente der Gelenksflüssigkeit darstellt. Andererseits wird über eine elektrische Spannung gemessen, wie weit sich ein Tropfen der Flüssigkeit dehnen lässt, - auch dies lässt Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand der Flüssigkeit zu. „Mikrosensoren werden schon relativ lange dafür eingesetzt, zum Beispiel das Fließverhalten von Öl zu messen. Biologische Proben wie unsere Gelenksflüssigkeiten, Blutserum oder die Absonderung von Schleimhäuten sind aber viel schwieriger zu analysieren“, sagt Reichel. Dies gelingt nun in Zusammenarbeit mit ChemikerInnen der JKU.

Die neu entwickelten Verfahren werden mit synthetischen Referenzflüssigkeiten genau untersucht, um die medizinische Relevanz der ermittelten Werte belegen zu können.