Amerikanische Wissenschaftler haben auf der Internationalen Konferenz für künstliche Organe ein elegantes Verfahren zur Versorgung roter Blutkörperchen mit Sauerstoff vorgestellt. Dabei wird ein Teil der im Blut enthaltenen Wassermoleküle mittels UV-Bestrahlung ihrer Sauerstoffatome beraubt. Diese werden dann an Hämoglobin-Proteine im Inneren der roten Blutzellen weitergereicht. Die neue Technik könnte zur Erhöhung der Sauerstoffkonzentration im Blut von Patienten eingesetzt werden, die an gestörten Lungenfunktionen leiden.
Das von Rich Gilbert vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und seinen Forscherkollegen entwickelte Gerät besteht aus einer kleinen Glasplatte, die mit zwei Schichten der Übergangsmetallverbindungen Titanium-Oxid und Indium-Zink-Oxid überzogen ist. Wenn Blut über die Oberfläche des Chips geleitet und gleichzeitig mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird, so beginnen die Metalle, Elektronen untereinander auszutauschen.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass dieser Vorgang dazu führt, dass ein Teil der Wassermoleküle des Bluts seine Sauerstoffatome verliert. Diese können dann von den roten Blutkörperchen aufgenommen und an das lebenswichtige Protein Hämoglobin weitergereichtet werden. In einem Pilotexperiment mit Blut einer Kuh konnte so der Anteil der sauerstofftragenden Hämoglobin-Moleküle von 83 auf 92 Prozent erhöht werden.
Gilbert meint, dass seine Entdeckung in Dialyse-Apparaten zur Erhöhung der Sauerstoffkonzentration von Blutzellen eingesetzt werden könnte. Aufwändige Sauerstofftherapien von Lungenpatienten könnten somit ersetzt werden. Bevor dies Realität werden kann, muss allerdings erst noch die Effizienz des neuen Verfahrens verbessert werden. Verglichen mit einer funktionstüchtigen Lunge beträgt die Rate, mit der der Chip freien Sauerstoff erzeugen kann, nur etwa 30 Prozent. Die Forscher wollen nun daran gehen, dies zu verbessern.
Stefan Maier
