Lichtwechsel verrät Inhalt

Auf einen Biochip in Fingernagelgrösse setzten die Forscher der Brown University mehrere tausend sogenannte «Plasmonen-Interferometer». Diese bestehen aus bloss 100 Nanometer kleinen Schlitzen, die eintreffende Lichtphotonen festhalten, sowie seitlich etwas grössere Rillen, die Photonen streuen und diese mit freien Elektronen auf der Metalloberfläche des Sensors interagieren lassen. Durch Polarisierung entstehen Wellen, deren Länge kleiner als ein freies Photon ist.

Nachdem diese Plasmonen die untersuchte Flüssigkeit auf der Oberfläche durchlaufen, kollidieren sie mit den Photonen im Schlitz. Befinden sich in der Flüssigkeit der gesuchte Stoff wie etwa Glukosemoleküle, so verändert dies je nach dessen Konzentration die Interferenz der Wellen. Diese Lichtintensität-Wechsel lassen sich in Echtzeit messen und auswerten, erklären die Forscher ihre Erfindung in der Zeitschrift «Nano Letters».

Wenig Zucker im Speichel

Die sensible Messtechnik findet Stoffe bis zu einer Minimalkonzentration von 0,39 Milligramm pro Deziliter. Das ist auch nötig für die Bestimmung des Speichelzuckers, dessen Konzentration um das 100-Fache unter jener des Blutzuckers liegt. «Plasmonische Interferometer erlauben es, Moleküle in niedriger Konzentration zu finden. Es reicht dabei ein Grundmaterial, das zehnmal kleiner ist als ein menschliches Haar», sagt Studienautor Domenico Pacifici. Dieselbe Technik könne auch andere Biomarker oder Gefahrenstoffe gleichzeitig feststellen.

Fachleute noch skeptisch

Vor überzogenen Erwartungen warnt Guido Freckmann, Geschäftsführer des Instituts für Diabetes-Technologie. «Eine Beurteilung kann erst nach Vorlage überzeugender Daten erfolgen», so der Experte im Pressetext-Interview. Da der Markt sehr lukrativ sei, hält der Wettlauf der Forschung um Alternativen zur Blut- oder Gewebezuckermessung an. «Viele nicht-invasive Ansätze wie etwa die Analyse der Tränenflüssigkeit erwiesen sich als nicht alltagstauglich, andere wie die Infrarotmessung müssen sich erst bewähren.»

(bert/pte)