Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Kompakte, bedienerfreundliche und kostengünstige Messtechnik auf der Basis von Infrarotspektroskopie
Die molekulare Zusammensetzung des menschlichen Atems gibt Einblick ins Körperinnere, ohne dass ein medizinischer Eingriff oder eine Blut- oder Gewebeentnahme erforderlich ist. Dass sich manche Krankheitsbilder am Geruch des Atems erkennen lassen, ist seit langem bekannt. In den 1970er-Jahren begründete Chemie-Nobelpreisträger Linus Pauling durch den Nachweis eines breiten Spektrums an flüchtigen organischen Substanzen (VOC, Volatile Organic Compounds) im menschlichen Atem das Forschungsfeld der diagnostischen Atemgasforschung. Heute sind Atemgas-Untersuchungen zur Erkennung verschiedener Krankheitsbilder – von Stoffwechsel- und Drüsenerkrankungen bis hin zu Krebs – Teil der Forschung in zahlreichen klinischen Studien.
Kommerzielle Sensorik über die Bestimmung des Atemalkohols hinaus ist jedoch noch selten. Im klinischen Umfeld werden Atemgasuntersuchungen zumeist probennehmend betrieben, die gesammelten Proben werden in spezialisierten Laboren analysiert. Kompakte, bedienerfreundliche und kostengünstige Echtzeit-Messtechnik wird der Schlüssel zu einer erfolgreichen Verbreitung der Atemgas-Diagnostik sein.
Fraunhofer IPM verfügt über jahrzehntelange Erfahrung in der Infrarotspektroskopie (IR-Spektroskopie) zur Detektion und Untersuchung molekularer Substanzen. Als optische Methode ist die Infrarotspektroskopie anderen nicht-optischen Verfahren wie Gaschromatografie und Massenspektrometrie bezüglich Messgeschwindigkeit und Systemkompaktheit deutlich überlegen. Im Fraunhofer-internen Vorlaufforschungsprojekt ISLAS (Intracavity-Laser-Spektroskopie für den hochempfindlichen Nachweis von Spurengasen) erforscht Fraunhofer IPM in Zusammenarbeit mit Fraunhofer IAF ein Messverfahren, das den Durchbruch der Atemgas-Untersuchung in der patientennahen klinischen Diagnostik beschleunigen soll.