Smartphone-Medizin

Hightechlabor am Hosengurt

Von Joachim Müller-Jung
04.11.2016
, 07:32
Das eigene Handy könnte das wichtigste Medizingerät der Zukunft werden. Denn mit ihren hochauflösenden Megapixel-Kameras, ihren Megaspeichern und megaschnellen Prozessoren können Smartphones viel mehr als nur Fotos schießen.

Für gewöhnliche Selfies und Schnappschüsse sind Smartphone-Kameras der heutigen Generation oft die perfekte, schnelle Lösung, aber eigentlich sind sie dafür auch maßlos überqualifiziert. Denn mit ihren hochauflösenden Megapixel-Kameras, ihren Megaspeichern und megaschnellen Prozessoren können Smartphones viel mehr - und zwar viel mehr, als ein Fotoalbum schmückt. Sichtet man die wissenschaftliche Literatur für Mediziner und Laboranten, kann man leicht den Eindruck gewinnen, die modernen Handys entwickeln sich zur technologischen Inkarnation der eierlegenden Wollmilchsau entwickelt. Das wichtigste Medizingerät der Zukunft? Die Antwort von „Wired“, einem der meistgelesenen Technikmagazin im angloamerikanischen Sprachraum: Das eigene Smartphone. Jüngstes Beispiel solcher Visionen: Ein 8-Kanal-Spektrometer für die Krebsdiagnostik – Lunge, Prostata, Leber, Brust- und Hautkrebs. Lei Li von der Washington State University hat eine Zusatzausstattung für das iPhone-5 entwickelt, die schon bald kompatibel sein soll für jedes andere Smartphone. Die Kamera wird als Biosensor genutzt. Ein Sensor, der im Licht die chemischen Spuren bestimmter Immunmoleküle wie das Interleukin-6 entdeckt.

Ausgangspunkt der Selfmade-Analyse sollen ganz einfache Gewebe- oder Blutproben sein. Sie werden in die winzigen Mulden einer Platte verteilt, anschließend wird ein „Elisa“ durchgeführt – Antikörper, die gezielt nur an die gesuchten Immunbotenstoffe binden, werden auf die Proben gegeben. Das Ergbnis dieses „Elisa-Tests macht das Smartphone mit der Kamera sichtbar: Es strahlt sdie Probenbehälter an, das zurückgestrahlte Licht wird von einer der Kamera vorgeschalteten Linse wie von einem Prisma aufgespalten. Aus der Zusammensetzung des Lichtspektrums, das von der hochauflösenden Kamera registriert wird, kann der elektromagnetische „Fingerabdruck der Moleküle identifiziert werden, die im Verlauf der Krebsentstehung vom Körper gebildet werden. „Es ersetzt ein ganzes Labor“, schwärmt Li. Und das für geschätzte 150 Dollar – all inklusive. Und mehr noch: Die Krebsentdeckungsrate gibt der Washingtoner Wissenschaftler in der Zeitschrift „Biosensors and Bioelectronics“ mit sagenhaften 99 Prozent an.

Solche Berichte lassen nicht nur die Laborbranche aufhorchen, die Mediziner und vor allem Krebspatienten werden aufgewühlt von einer vermeintlichen Wudnertechnik, die alles einfacher und alles klarer macht. Nicht zuletzt dürften die Hoffnungen in vielen Entwicklungsländern geschürt werden, die weder eine mit amerikanischen Verhältnissen vergleichbare Dichte an Kliniken und Labors besitzen, um Krebs zu erkennen und zu behandeln, noch das Geld dafür. Tatsächlich speisen sich Erfolgsmeldungen wie die aus der Washington State University vor allem noch aus der Hoffnung der Erfinder selbst. Die kritische, seriöse und vor allem unabhängige Nachprüfung, die fälligen Tests und empirischen Daten also, die jedes geprüfte Medizingerät nachweisen muss, haben viele der Smartphone-Minilabors noch längst nicht geliefert.

Das ändert nichts daran: der Boom der Handykamera-Diagnostik ist ähnlich gewaltig wie der Höhenflug der intzwischen Zehntausenden Medizin-Apps für Smartphones, die Gesundheits- und Vitaldaten sammeln und auswerten. Im Fachmagazin „Archives of Pathology and Laboratory Medicine“ haben Mediziner des Massachusetts General Hospitals und der University of Texas die Nutzung der Smartphone-Kameras als Mikroskop für die Tumordiagnostik unter die Lupe genommen. Ergebnis: „Die Kameras liefern exzellente Leistungen im Hinblick auf bestimmte Krebsarten, wenn keine konventionellen Mikroskope zur Verfügung stehen.“ Sowohl Spezifität wie Sensitivität, also Empfindlichkeit und die Genauigkeit der Analyse, lägen bei Basalzellkarzinomen deutlich über 90 Prozent. Für die Diagnose der am meisten gefürchteten Hautkrebsformen aber - maligne Melanome – sind die Smartphone-Mikroskope praktisch unbrauchbar: Gerade mal jeder zweite Hauttumor wird mit der gewünschten Sicherheit entdeckt.

Dieser Mangel an Präzision ist allerdings auch etwas, das viele Experten unter Kinderkrankheiten eines mobilen Endgerätes verbuchen - so ähnlich wie man die Handys der ersten Generationen in ihrer Funktionalität und Zuverlässigkeit auch was das Telefonieren und die Datenübermittlung angeht kaum mit heutigen Geräten vergleichen kann. Die meiste Erfahrung in der Hinsicht hat man heute wohl in der Augenheilkunde gesammelt. Die Smartphone-Kameras sind als medizinisch-wissenschaftliches Instrument dort längst über den Gadget-Status hinausgewachsen. In einem Fachblatt für Optik und Photonis spricht man von der „Smartphone Science“ - der Smartphone-Wissenschaft. Tatsächlich lassen sich die hochauflösenden Kameras mit den zahlreich entwickelten optischen Aufsätzen für die kleinen Linsen in ein ganzes Arsenal von Messinstrumenten umwandeln. Mit „Netra“ etwa, einem Zwei-Dollar-Clip, soll jeder Smartphone-Besitzer zu einem passablen Optiker werden können, die Krümmungen der Linse und Fehlstellungen der Augen lassen sich damit angeblich genau vermessen - zumindest so genau, dass man viele Millionen Menschen erreichen könnte, die in ihrer unbehandelten Fehlsichtigkeit das Augenlicht aufs Spiel setzen. 517 Millionen Menschen weltweit sollen an unbehandelter Kurzsichtigkeit, nochmal 153 Millionen an unkorrigierter Weitsichtigkeit leiden, und 87 Prozent dieser Defekte vermutet man in den Entwicklungsländern, wo keinerlei Versorgung mit Augenärzten gewährleistet ist. Extreme Felhsichtigkeit ist einer der beiden wichtigsten Ursachen für Blindheit. Auch für die Diagnose von Netzhautablösungen, Parasitenbefall oder Glaukom gibt es Einsatzgebiete der Handy-Kameras. Die Grenzen zum - meist ungeürpüften - Medizin-Gadeget freilich werden zunehmend fließend.

„Nutriphone“ beispielweise soll mit einem Teststreifen, der ähnlich wie beim Elisa-Test die Körperflüssigkeit nach Vitamin-Metaboliten durchsucht, Mangel- oder Unterversorgung durch einen Farbwechsel aufdecken können. Auch Blutzuckermessungen sollen so ähnlich möglich und Diabetes-Patienten quasi in Echtzeit zum Zuckermanagement via Smartphone überredet werden. Smartphone-Mikroskope wie jenes der Australischen National-Universität , die aus transparentem Silikon, starke Vergrößerungslinsen für Smartphones erzeugt haben, sollen es möglich machen, überall und jederzeit ein veritables Mikroskop mit 160facher Vergrößerung zur Hand zu haben. Details von lediglich vier Mikrometern und damit auch einzelne lebende Zellen, ja sogar Mikroben wie Cholera-Bakterien könnten so - bei ausreichender Ausleuchtung der Proben - sichtbar werden. Leicht auszumalen, dass solche multifunktionalen Billiglösungen künftig vor allem für die Diagnostik und Pflege in Gegenden attraktiv werden, die bisher medizinisch unterversorgt werden. Dass die Qualität der medizinischen Versorgung damit allerdings das „westliche“ Niveau erreichen könnte, scheint fürs Erste noch illusorisch. Womöglich also gibt man sich damit an der einen oder anderen Stelle mit deutlich weniger Investitionen in die Gesundheit zufrieden als dringend nötig wären.

Quelle: FAZ.NET
Joachim Müller-Jung- Portraitaufnahme für das Blaue Buch "Die Redaktion stellt sich vor" der Frankfurter Allgemeinen Zeitung
Joachim Müller-Jung
Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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