Tragbare Sensor- Aktor- Mikrosystemen für die kontinuierliche Überwachung von Fortpflanzungshormonen während der künstlichen Befruchtung - WEREPRO

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Gianaurelio Cuniberti; Dr. Mariana Medina Sánchez
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527789338

Hormonelle Veränderungen sind eine der Hauptursachen für Probleme bei der Schwangerschaftsplanung. Viele Fruchtbarkeitsbehandlungen beinhalten Hormoninjektionen und regelmäßige Hormonmessungen im Blut, um eine Überstimulation der Eierstöcke zu verhindern oder den richtigen Zeitpunkt für die Insemination oder die Eizellentnahme zu bestimmen. Daher müssen die Werte der injizierten und zirkulierenden Hormone genau überwacht werden. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Herausforderung der Echtzeitüberwachung von Fortpflanzungshormonen mit Hilfe eines tragbaren Geräts zu bewältigen. Die daraus resultierende rechtzeitige Stimulierung und Reifung könnte dazu beitragen, die Chancen auf eine erfolgreiche Schwangerschaft oder Eizellentnahme zu erhöhen und die Notwendigkeit eines intravaginalen Ultraschalls oder häufiger Blutentnahmen zu verringern. Herkömmliche Messungen beruhen auf Blutserum-, Speichel- oder Urintests, die im Hinblick auf ein kontinuierliches Screening mehrere Einschränkungen aufweisen. Zum einen würde eine häufige Blutmessung eine übermäßige und invasive Probenentnahme erfordern. Andererseits kann Speichel nur für Steroidhormone verwendet werden. Die interstitielle Hautflüssigkeit (ISF) ist eine geeignete Alternative, da sie mit mikroinvasiven Geräten leicht gesammelt werden kann und ein ähnliches proteomisches Profil wie Plasma aufweist. Außerdem gerinnt sie nicht, was den Betrieb der Sensoren und die Gesundheit der Patienten sicherer macht. Ziel des hier vorgeschlagenen Projekts ist die Entwicklung eines tragbaren Geräts mit einem Biosensor zur kontinuierlichen Überwachung der weiblichen Fortpflanzungshormone bei ISF. Um das Projektziel zu erreichen, werden zwei Partner ihr Fachwissen kombinieren. Die TU Dresden, die Erfahrung mit Biosensoren auf der Basis von Nanomaterialien hat, wird sich auf die Entwicklung von Feldeffekttransistoren zur Übertragung des Hormon-Biodetektionssignals konzentrieren. Das IFW-Dresden, das über Fachwissen auf dem Gebiet der intelligenten Aktuatoren verfügt, wird mikroventilgesteuerte intelligente Mikronadel-Arrays für die kontrollierte ISF-Probenahme entwickeln. Beide Partner werden zusammenarbeiten, um das gesamte Gerät unter Verwendung fortschrittlicher Mikrotechnologien und Materialien zusammenzubauen und es in Zusammenarbeit mit klinischen Wissenschaftlern zu validieren. Insgesamt wird das Projekt einen vorteilhaften Ansatz für die Überwachung weiblicher Hormone bieten, da es im Vergleich zur Blutanalyse weniger invasiv und tragbar ist. Weitere Vorteile sind die Erhöhung der Sicherheit durch die Beseitigung der Nebenwirkungen übermäßiger Hormoninjektionen, die Personalisierung der Therapie, die Ermöglichung der Interaktion zwischen Patientin und Arzt aus der Ferne durch die Integration des Geräts in ein Internet-of-Things-Hub-System und die Erstellung digitaler Zwillinge, die die Daten mit anderen Vitaldaten kombinieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Bergoi Ibarlucea