COVID-19: Schweregrad und Verlauf mit Blutplasma bestimmen?

Brillouin-Lichtstreuungspektroskopie für Diagnose und Überwachung?
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Darstellung der Lichtstreuung unter verschiedenen Winkeln an einem Tropfen Blutplasma
Darstellung der Lichtstreuung unter verschiedenen Winkeln an einem Tropfen Blutplasma © MedUni Wien/Kareem Elsayad
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Ein Forschungsteam hat im Rahmen einer Studie gezeigt, dass rein optische Messungen der Viskosität des Blutplasmas mit der Brillouin-Lichtstreuungspektroskopie Aufschluss über den Schweregrad und Verlauf von COVID-19 geben können.

Dass die Zähflüssigkeit (Viskosität) des flüssigen Bestandteils von Blut (Plasma) wertvolle Hinweise auf verschiedene Erkrankungen geben kann, ist in der medizinischen Wissenschaft bereits bekannt. Dass rein optische Messungen ausreichen, um diesen diagnostischen Marker rasch zu erfassen, hat nun ein Forschungsteam um Kareem Elsayad vom Zentrum für Anatomie und Zellbiologie der MedUni Wien gezeigt. Die in der Studie angewandte Technik ist als Brillouin-Lichtstreuungspektroskopie (BLS) bekannt. Sie nutzt Licht, um Informationen über die Viskosität des Plasmas zu erhalten, indem die Wechselwirkungen von Licht mit natürlich vorkommenden akustischen Wellen in der Probe untersucht werden.

COVID-19: Signifikante Unterschiede in der Viskosität

Mit Hilfe dieser Technik stellten die Forscherinnen und Forscher fest, dass bei Blutproben von COVID-19-Patienten je nach Körpertemperatur signifikante Unterschiede in der Viskosität bestehen. „Besonders auffällig waren Veränderungen bei Temperaturen über 38 Grad Celsius, die auf unterschiedliche Bereiche im Plasma hinweisen, welche sich elastisch oder viskos verschieden verhalten“, berichtet Kareem Elsayad über Details. Die beobachteten krankhaften Anomalien im Blutplasma könnten zu einem veränderten Fließverhalten in kleinsten Blutgefäßen führen und eine mögliche Erklärung für Komplikationen bis hin zum Multiorganversagen liefern.

Bessere Überwachung von COVID-19?

Die Messung von Unterschieden in der Viskosität des Blutplasmas mittels BLS soll eine Reihe neuer Möglichkeiten eröffnen: „Allem voran könnten unsere Studienergebnisse dazu beitragen, den Schweregrad der Erkrankung bei der Überwachung der Patientinnen/Patienten rasch und präzise zu bewerten“, betont der Studienleiter. Schließlich biete BLS den Vorteil, sehr kleine Mengen Plasma (weniger als 100 Mikroliter) in weniger als einer Sekunde analysieren zu können. Zudem könnten die gewonnenen Einblicke bei der Entwicklung zielgerichteter Therapiemaßnahmen helfen und das Verständnis von COVID-19 verbessern.

Klinischer Einsatz möglich?

Es seien jedoch weitere Forschungen erforderlich, um die Methode für den klinischen Einsatz zu überprüfen und zu optimieren. „Ob BLS auch für die Prognose des Post-COVID-Syndroms und anderer Erkrankungen nützlich sein könnte und welche genauen Mechanismen dabei eine Rolle spielen, untersuchen wir bereits“, so Elsayad. Die aktuell publizierte Studie wurde in Zusammenarbeit mit Forschenden des Zentrums für Virologie der MedUni Wien und der Klinik Favoriten durchgeführt.

Literatur:
Illibauer J, Clodi-Seitz T, Zoufaly A, et al.: Diagnostic potential of blood plasma longitudinal viscosity measured using Brillouin light scattering. PNAS, DOI: www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2323016121.

Quelle: MedUni Wien

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