Blutgerinnsel früher erkennen
Werden die fein vernetzten Blutbahnen im Gehirn durch winzige Blutklumpen verschlossen, droht ein Schlaganfall. Solche mikrometergroßen Blutgerinnsel bleiben oft unentdeckt. Forscher Peter Nirmalraj und sein Team an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Versuchsanstalt für Industrie, Bauwesen und Gewerbe (EMPA) untersuchen das Vorkommen und die Zusammensetzung dieser winzigen Blutklumpen und füllen eine offene Datenbank mit ihrer 3D-Bildgebung.
Ein Schlaganfall ist lebensgefährlich. Wenn ein Blutgerinnsel die Sauerstoffversorgung im Gehirn beeinträchtigt, zählt jede Sekunde. Das Thrombosenrisiko wird durch verschiedene Faktoren erhöht. Dazu gehören Diabetes, Übergewicht und die nach einer Corona-Infektion auftretenden Krankheit Long-COVID. Diese erhöht das Risiko von Komplikationen in der Blutgerinnung. Bis zu 30% der Corona-Patienten sind nach ihrer Genesung von Long-COVID betroffen, das verheerende Auswirkungen auf ihre Gesundheit haben kann (siehe |transkript Heft 1-2026). Wie Mikrogerinnsel in den Blutgefäßen von Long-COVID-Patienten auf Herz-Kreislauf-Störungen und das sogenannte Erschöpfungssyndrom wirken, ist zwar noch nicht vollständig geklärt, doch offenbar ist die Versorgung von Muskelgewebe direkt betroffen und führt über einen Teufelkreis zur Schädigung von Mitochondrien und weiter abnehmender Energiereserve.
Die mikrometergroßen Blutgerinnsel bleiben oft unentdeckt – bis es manchmal zu spät ist. Forscher Peter Nirmalraj und sein Team an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Versuchsanstalt für Industrie, Bauwesen und Gewerbe, die einfach als EMPA abgekürzt wird und seit über 125 Jahren ein Begriff ist, untersuchen das Vorkommen und die Zusammensetzung dieser winzigen Blutklumpen, um die Effizienz von Medikamenten und das individuelle Risiko von Patienten präziser beurteilen zu können.
Neues Bildgebungsverfahren der Schweizer Materialprüfer vom EMPA
Nirmalraj und sein Team wollen ein umfassendes Verständnis von Blutgerinnseln bei Patienten mit Schlaganfall, COVID-Komplikationen oder mit seltenen Arten von Demenz wie der vaskulären Demenz, die durch Schlaganfälle ausgelöst wird, erarbeiten. Gemeinsam mit Susanne Wegener von der Universität Zürich nutzen die Forscher unterschiedliche Bildgebungs- und Messmethoden, um Blutklumpen von Schlaganfallpatienten anhand ihrer Zusammensetzung, Form und Größe genau zu charakterisieren. Dafür nutzen sie eine markierungsfreie Bildgebung und ein auf maschinellem Lernen basierendes Bildanalyse-Framework. Grundlage ist dabei die digitale holo-tomografische Mikroskopie (DHTM, 3D Cell Explorer, Nanolive SA) zur quantitativen, nicht-invasiven und markierungsfreien 3D-Lebendzellbildgebung (siehe Fotos). Zudem untersuchen die Wissenschaftler in den Versuchsabläufen, wie verschiedene Gerinnsel auf unterschiedliche Behandlungsmethoden reagieren.
Datenplattform für alle Forscher
Damit alle von diesen gesammelten Daten und Erkenntnissen profitieren können, will das Team das Modell auf einer Open-Source-Plattform zur Verfügung stellen. So können künftig nicht nur Komplikationen der Blutgerinnung früher erkannt, sondern auch das Risiko, einen Schlaganfall zu erleiden, präziser vorhergesagt werden. Das Projekt kann dank finanzieller Zuwendungen der Peter Bockhoff Stiftung, der Theodor Naegeli-Stiftung, der Immanuel und Ilse Straub Stiftung sowie zweier weiterer Stiftungen durchgeführt werden, die sich am EMPA-Zukunftsfonds beteiligten.
Der Zukunftsfonds der Empa sucht auch weiterhin für herausragende Forschungsprojekte und Talente, die anderweitig (noch) nicht unterstützt werden, private Spenden. Informationen unter: www.empa.ch/web/zukunftsfonds
PK Fotografie
Heidelberg Pharma