Etwa 13 Prozent aller Männer in der EU und den USA erleiden im Laufe Ihres Lebens eine Tumorerkrankung der Prostata. Ein Großteil der Tumore ist räumlich eingegrenzt und wächst nur sehr langsam. Die Patienten benötigen somit keinen therapeutischen Eingriff. Eine Überwachung des Zustandes ist aber unerlässlich, da bei etwa 10 Prozent aller Patienten, somit 1,3 % aller Männer, ein malignes lokales Wachstum oder die Bildung von Metastasen auftreten können. Eine effektive Überwachung könnte in den USA und der EU bis zu 50.000 Todesfälle pro Jahr verhindern.
Es gibt derzeit noch kein wirksames diagnostisches Mittel, das ein effizientes Screening der betroffenen Patienten ermöglicht, um Risiko-Patienten zu identifizieren und einer weiteren Di-agnostik und Therapie zuzuführen. Ein etabliertes Verfahren der funktionellen Bildgebung aus der Nuklearmedizin ist die Kombination aus Positronen-Emissions-Tomographie und der Com-putertomographie (PET-CT). Mit einem PET-CT lässt sich die Stoffwechselaktivität des Tu-mors kontrollieren und damit Rückschlüsse auf dessen Wachstum ziehen. Allerdings ist dies mit einer großen Strahlenbelastung für den Patienten und sehr hohen Kosten verbunden.
Im Rahmen des Projektes PolChip soll eine alternative Möglichkeit zur Überwachung der Stoff-wechselaktivität des Tumors erforscht werden. Ansatzpunkt ist dabei die funktionelle Bildgebung mittels hyperpolarisierter Magnetresonanztomographie (MRT). Hier werden spezifische Tumor-Stoffwechselmoleküle hyperpolarisiert (der Kernspin der Moleküle wird technisch stark ausgerichtet), bevor sie dem Patienten verabreicht werden. Durch dieses Verfahren sind diese im MRT deutlich zu erkennen. Dies ermöglicht eine dem PET-CT sogar überlegene funktionelle Bildgebung des Tumorgewebes.
Zum jetzigen Zeitpunkt ist die Herstellung derartiger hyperpolarisierter Moleküle allerdings teuer und langwierig, auch wenn es bereits ein kommerzielles Produkt auf dem Markt gibt. Der Fokus dieses Projektes liegt auf der Miniaturisierung der Polarisatoren, der Mikrofluidik und der benötigten Elektronik, um eine parallele Integration vieler Polarisatoren innerhalb eines Geräts zu erzielen. Ein aus der Forschung resultierendes Medizinprodukt soll eine deutlich geringere Größe (Verkleinerung von Räumgröße hin zu einem Tischgerät) und eine deutlich schnellere Hyperpolarisierung einer klinischen Dosis (Reduktion von zwei Stunden hin zu 3 Minuten) als das bisher auf dem Markt befindliche Produkt aufweisen und präklinisch getestet und hinsichtlich Qualität und Effizienz mit etablierten Verfahren verglichen werden.
Langfristig soll mit diesem Verfahren eine möglichst gefahrlose und kostengünstige Überwachung von Prostata-Tumoren und darüber hinaus weiterer Tumor-Arten ermöglicht werden.
