Forschende des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben eine stabile Sensoroberfläche entwickelt, mit der sich Medikamente in Blutplasma empfindlich nachweisen lassen. Die auf Silber basierende Struktur für die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS) ist deutlich robuster als vergleichbare herkömmliche Oberflächen und könnte künftig eine schnellere Überwachung von Medikamentenspiegeln ermöglichen.

Gerade bei schwer kranken Patienten auf Intensivstationen, in der Krebstherapie oder bei schweren Infektionen ist es wichtig, die Wirkstoffkonzentration im Blut regelmäßig zu kontrollieren. Bisher geschieht dies meist mit zeitaufwändigen Laborverfahren. Die neue SERS-Methode könnte solche Analysen künftig beschleunigen.

Die Jenaer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ließen auf einem Trägermaterial winzige, stark verzweigte Silberstrukturen wachsen, die an kleine Bäumchen erinnern. Durch einen Zusatz von Sulfat-Ionen konnten sie das Wachstum steuern und die Oberfläche gleichzeitig vor Oxidation schützen. Die so hergestellten Sensoren blieben unter normalen Lagerbedingungen über mindestens sieben Monate messfähig.

In Tests mit fünf Medikamenten – darunter Krebswirkstoffe und ein Antibiotikum – gelang es, die Substanzen sowohl in Wasser als auch in menschlichem Blutplasma nachzuweisen. Blutplasma stellt wegen seiner vielen Bestandteile eine besondere Herausforderung dar.

„Silber ist für SERS sehr leistungsfähig, aber seine geringe Stabilität war lange ein Hindernis für praktische Anwendungen“, erklärte Erstautorin Aradhana Dwivedi. Die Arbeitsgruppenleiterin Dr. Dana Cialla-May ergänzte, dass es nicht nur auf die Empfindlichkeit im Labor ankomme, sondern darauf, ob eine Oberfläche in komplexen Proben verlässliche Signale liefere.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Advanced Science veröffentlicht. Die Forschenden sehen in der neuen Sensoroberfläche einen Baustein für schnellere Medikamentenüberwachung am Krankenbett. Künftig sollen portable Raman-Geräte und einfache Probenaufbereitungen die Methode für den klinischen Einsatz geeignet machen.

Original Paper:

A. Dwivedi, J. Dellith, A. Makarova, S. F. El-Mashtoly, J. Popp, V. Sivakov, D. Cialla-May: “Sulfate-Directed Silver Dendrites with Enhanced Stability for Ultrasensitive SERS-Based Therapeutic Drug Monitoring.” Advanced Science2026, e17092. https://doi.org/10.1002/advs.202517092

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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