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 Blut ist ein besonderer Saft", stellte schon Goethe fest. Neben der lebenserhaltenden Funktion ist es nicht nur strömungsmechanisch eigenwillig, sondern weist auch optisch ganz spezielle Eigenschaften auf. Blut enthält mit seinem hohen Zellanteil verschiedenartige Streuer, von denen die roten Blutkörperchen wesentlich das Streuverhalten prägen. Auch die Absorption im sichtbaren Spektralbereich wird durch das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen dominiert. Zu den optischen Eigenschaften von Blut wurden an der LMTB umfassende Untersuchungen in Abhängigkeit u.a. von Sauerstoffsättigung, Fließgeschwindigkeit, Hämatokrit und Hämolyse durchgeführt. Diese Untersuchungen stellen eine wichtige Basis für die Vorhersage der Wechselwirkung von Licht mit Blut bzw. perfundierten Geweben dar und führten bereits zur Entwicklung mehrerer neuer Technologien.

Dazu gehört ein verbessertes Verfahren zur Kontrolle wesentlicher Blutparameter, wie Sauerstoffsättigung und Konzentration der roten Blutkörperchen, während des Einsatzes von Herz-Lungen-Maschinen. Diese von der LMTB entwickelte kontaminationsfreie optische Online-Überwachung wurde bereits erfolgreich unter klinischen Bedingungen getestet.

Weitere Forschung mündete in die Entwicklung eines Hämoglobinsensors für eine neuartige Qualitätssicherung der nur begrenzt haltbaren Blutkonserven. Bisher werden allein in Deutschland aus Sicherheitsgründen jährlich etwa 174.000 Blutbeutel vernichtet, da die Verwendbarkeit der 4,3 Mio. Blutspenden zur Transfusion nur stichprobenweise durch das Öffnen einzelner Konserven überprüft werden kann. Der neue Sensor bietet über die optische Messung des freien Hämoglobins erstmals die Chance, jede Konserve zeitnah in geschlossenem Zustand und auch mehrfach zu testen. Für diese Leistung hat die LMTB den Innovationspreis Berlin-Brandenburg 2003 erhalten und arbeitet derzeit an der Optimierung des Prototyps für den klinischen Routineeinsatz.






Ein weiterer Forschungsgegenstand ist eine spezielle Sensortechnologie zur Kontrolle der Gewebedurchblutung, einem wichtigen Parameter zur Diagnose vieler Krankheiten und für die Verlaufskontrolle von Therapien.


Als Basis dient ein frequenzaufgelöstes Laser-Doppler-Verfahren, mit dem eine differenzierte Messung der Durchblutung indirekt über die Bestimmung der Fließgeschwindigkeiten erfolgt, die in unterschiedlichen Blutgefäßen verschieden ist. Dieser Sensor kann mittels spezieller Auswertung des rückgestreuten Lichts zwischen diesen verschiedenen Fließgeschwindigkeiten und damit auch den unterschiedlichen Gefäßdurchmessern differenzieren.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Qualitätskontrolle von Thrombozytenkonzentraten, deren bakterielle Verunreinigung die häufigste Infektionsursache bei Transfusionen ist. Die Gefahr entsteht, weil die Thrombozyten üblicherweise in humanem Plasma bei Raumtemperatur (22 °C) gelagert werden - günstige Bedingungen für das Wachstum von Bakterien. In Deutschland werden jährlich 400.000 Thrombozytenkonzentrate erstellt, wobei die Ausschussrate mit 15 % aufgrund der kurzen Lagerbeständigkeit beträchtlich ist. Das bisherige Kontrollverfahren basiert auf dem Ansetzen von Kolonien und benötigt ein bis drei Tage für das Bakterienwachstum, bis ein Ergebnis vorliegt. Schnellere Messungen, die zu einer Kontrolle kurz vor der Transfusion geeignet wären, zeichnen sich durch eine geringe Empfindlichkeit aus. Um diese Lücke zu schließen, ist eine schnelle Methode notwendig, die ein einzelnes Bakterium unter etwa 100 Thrombozyten detektieren kann. Hieran wird derzeit mit zytometrischen Methoden gearbeitet.
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