Hannah Gerbeth vom DKFZ: Der Sensor, der Gadolinium im MRT-Kontrastmittel aufspürt

Gadolinium-basierte Kontrastmittel kommen bei knapp der Hälfte aller MRT-Untersuchungen zum Einsatz. Nach der Untersuchung werden sie über die Nieren ausgeschieden und gelangen über den Urin der Patienten ins Abwasser.

Ihr Ziel: eine Methode, die den Verbleib von Gadolinium nicht nur im Körper, sondern auch in der Umwelt sichtbar macht.

Wie der Sensor Gadolinium aufspürt

Das Team kombiniert hyperpolarisiertes Xenon mit einem sogenannten Käfigmolekül. Trifft das Molekül auf Gadolinium, verdrängt das Metall das Xenon aus seinem Käfig. Dieser Wechsel lässt sich mit bildgebenden Verfahren messen und zeigt an, dass Gadolinium vorhanden ist – selbst in sehr geringen Konzentrationen.

Das bedeutet, dass selbst kleine Mengen des Metalls erfasst werden können, die bei früheren MRT-basierten Verfahren unentdeckt geblieben wären.

Was die Methode von bisherigen Verfahren unterscheidet

Damit lässt sich das Metall in geringeren Konzentrationen aufspüren als bislang üblich.

Die Stärke der Methode liegt laut Schröder in der Kombination aus hyperpolarisiertem Xenon und dem Käfigmolekül: Das Verfahren reagiert empfindlich auf kleinste Mengen Gadolinium, ohne dass dafür aufwendige zusätzliche Technik nötig ist.

Was als Nächstes kommt

Das DKFZ-Team um Hannah Gerbeth will künftig testen, ob sich der Sensor auch für andere Konzentrationsbereiche eignet. Parallel dazu wollen die Wissenschaftler untersuchen, ob andere Ionen das Käfigmolekül selektiv binden und den Gadolinium-Sensor dadurch stören könnten.

Nach Einschätzung von Hannah Gerbeth könnte die Methode dazu beitragen, die Anwendung in der Klinik zu verbessern und gadoliniumhaltige Substanzen auch in der Umwelt zuverlässiger zu erkennen.

Was das für Patienten und Umwelt bedeutet

Für Patienten ändert sich durch den Sensor zunächst nichts an der MRT-Untersuchung selbst. Relevant wird die Entwicklung vor allem dort, wo Gadolinium nach der Ausscheidung weiterverfolgt werden muss: in Abwässern, Flüssen und Trinkwasser. Ein empfindlicherer Nachweis schafft die Grundlage, um solche Spuren künftig genauer zu erfassen, bevor eine Methode zur Routineanwendung wird.