Auf Medizintechnik kommt es entscheidend an
Krebserkrankungen zählen zu den großen Herausforderungen der globalen Gesundheitssysteme. In den letzten Jahrzehnten ist die Inzidenz gestiegen, nicht zuletzt aufgrund des demografischen Wandels und zunehmender Risikofaktoren. Gleichzeitig werden diagnostische Methoden immer besser, sodass Krebs häufiger und früher erkannt wird. Daran anknüpfend widmete sich das COMPAMED Innovationsforum 2025, am 5. Juni organisiert als Webinar vom IVAM Fachverband für Mikrotechnik in Kooperation mit der Messe Düsseldorf, neuesten Fortschritten in der Krebsdiagnostik. Dabei warfen die Teilnehmenden einen Blick in die Zukunft – nicht nur auf die Möglichkeiten und Trends der Medizintechnik, sondern auch auf die COMPAMED, die in den Messehallen 8a und 8b vom 17. – 20. November in Düsseldorf stattfindet. Die internationale Leitmesse für den Zulieferbereich der Medizintechnikindustrie, die immer parallel zur weltführenden Medizinmesse MEDICA durchgeführt wird, bietet mit rund 750 ausstellenden Unternehmen das komplette Spektrum von Materialien, Mikrotechnik, Komponenten und Dienstleistungen zur Anwendung durch die Medizintechnikindustrie.
2020 gab es weltweit 19,3 Mio. neue Krebsfälle und 10 Mio. Todesfälle – am häufigsten durch Lungen-, Brust-, Darm- und Prostatakrebs.[1] Die häufigsten Tumorentitäten sind Lungen-, Brust-, Darm- und Prostatakarzinome. Ein wesentlicher Anstieg ist weiterhin vor allem bei Lungen- und Leberkrebs zu beobachten. Als wichtigste Risikofaktoren für Krebserkrankungen gelten Tabakkonsum, Übergewicht, Bewegungsmangel, chronische Infektionen (wie durch Hepatitis B und C oder HPV), ungesunde Ernährung und Alkoholkonsum. Weitere Ursachen liegen in Umweltgiften und beruflichen Expositionen gegenüber karzinogenen Substanzen. Zusätzlich begünstigen genetische Prädispositionen sowie Altersprozesse die Entstehung und das Progressionsverhalten von Tumoren.
Um diesen Entwicklungen entgegenzuwirken, sind präventive Maßnahmen ebenso entscheidend wie Fortschritte in Diagnostik und Therapie. Tabak- und Alkoholprävention, Förderung eines aktiven Lebensstils, Impfprogramme und gesundheitsfördernde Ernährung bilden die Grundlage, die auf der Ebene des Individuums greifen. Parallel dazu setzt die Forschung auf frühzeitige Erkennung durch Biomarker und hochauflösende Bildgebung sowie auf personalisierte Behandlungsstrategien, die Immuntherapien und zielgerichtete Wirkstoffe kombinieren. Diese Aspekte bilden zusammen eine Strategie zur Entlastung der Gesundheitssysteme und zur individuellen Reduktion von Krankheitslast und Leid durch Krebserkrankungen.
Gleich zu Beginn des COMPAMED Innovationsforums betonte Tim Merforth, seit Mai 2025 Vorstandsvorsitzender des IVAM, die Bedeutung der Veranstaltung: „Das COMPAMED Innovationsforum gibt einen jährlichen Ausblick auf Trends der Branche. Es bietet eine hervorragende Einstimmung auf die COMPAMED im November.“ Und Jens Ebnet, Geschäftsführer von Ebnet Medical, unterstrich in seiner Begrüßung: „Innovationen in der Krebsbekämpfung müssen oberste Priorität haben.“
Krebs durch Entzündung? Der unterschätzte Zusammenhang
Dr. Coenraad K. van Kalken (Excellent Care Clinics / Remicine BioSciences) widmete sich in seinem Beitrag “Inflammation: It is a key role from oncogenesis to palliative treatment” Entzündungsprozessen vor und während einer Krebserkrankung. Er forscht seit über 30 Jahren zum Thema Krebs und hob hervor, dass immunologische Reaktionen stärker berücksichtigt werden müssten. Da Krebs häufig erst spät erkannt werde, könne ein Blick auf Entzündungsprozesse im Körper zur Früherkennung beitragen. Aber auch während der Krebserkrankung seien Entzündungsprozesse wichtig, sie tragen zu chronischer Fatigue bei, die Krebspatientinnen und -patienten erleben.
Er erprobt zur Behandlung der Fatigue die Verwendung des Lokalanästhetikums Lidocain in einer lymphatischen Zielapplikation. Dieses stammt ursprünglich aus der Long-Covid-Therapie. Auch bei Tumorpatientinnen und -patienten mit chronischer Fatigue konnten van Kalken und sein Team vielversprechende Effekte beobachten. Er erläuterte, dass chronische Entzündungsprozesse, die etwa durch Toxine aus Zigarettenrauch ausgelöst werden, kontinuierliche Gewebeschäden hervorrufen und damit die Karzinogenese fördern. Daher fordert er, nicht nur zelluläre Krankheitsmechanismen, sondern auch immunologische Prozesse in Therapie und Diagnostik zu integrieren. Er legte dar: „Bei den Überlebensraten von Krebserkrankungen besteht noch erhebliches Verbesserungspotenzial. Unsere Anstrengungen sollten sich auf frühere Diagnosen und die Entwicklung personalisierter Behandlungen richten.“
Wie zentrifugale Mikrofluidik Flüssigbiopsien effizienter macht
Dr. Jan Lüddecke von Hahn-Schickard stellte in “Unlocking new liquid biopsy cancer markers with centrifugal microfluidics” jüngste Fortschritte bei der Erforschung extrazellulärer Vesikel (EV) vor. EVs sind Partikel, die von allen Körperzellen abgegeben werden und als Biomarker aus allen Körperflüssigkeiten isolierbar sind. „Extrazelluläre Vesikel spiegeln den Zustand des gesamten Organismus wider. Dies macht sie in der Diagnostik nützlicher als klassische Biomarker“, so Dr. Jan Lüddecke von Hahn-Schickard.
Bislang fehlt es an standardisierten Verfahren zur Isolierung extrazellulärer Vesikel aus Körperflüssigkeiten – ein zentrales Hindernis für ihren breiten Einsatz in Forschung und Diagnostik. Lüddecke und sein Team arbeiten deshalb an einem standardisierten, automatisierten Verfahren zur Aufreinigung auf Basis der LabDisk-Technologie von Hahn-Schickard. Dabei wird die Probe über Zentrifugalkräfte aufgereinigt. Mit dem kompakten LabDisk-Player lassen sich Einzelscheiben analysieren, während ein Pipettierroboter, der im Moment als Demonstrator entwickelt wird, mehrere Disks automatisch bearbeiten kann. Künftige Ziele umfassen die EV-Isolierung aus Vollblut und die Validierung in klinischen Projekten wie KI-VesD, das sich dem Monitoring von Prostatakrebs widmet.
Faseroptische Endoskopie ermöglicht temperaturbasierten Tumordetektion
Dr. Viacheslav Artyushenko von art photonics skizzierte in seinem Beitrag “Innovative fiber solutions to enhance cancer diagnostics“ ein optisches Verfahren zur intraoperativen Tumorgrenzbestimmung. Er erläuterte die Relevanz: „Für die präzise Tumorentfernung muss der Operationsrand eines Tumors bekannt sein.“ art photonics entwickelt zu diesem Zweck polykrystalline Infrarotfasern. Diese können als flexible Sonden in Endoskopen dienen und zeigen Temperaturunterschiede zwischen Tumor- und gesundem Gewebe an. Eine klinische Studie in Tel Aviv konnte mit einem ähnlichen Verfahren Spektren von Melanomen sowie Basal- und Plattenepithelkarzinomen unterscheiden. Mit dem Fiber Optic Molecular Sensor (FOMS), ebenfalls in der Entwicklung bei art photonics, lassen sich bisher in vitro verschiedene Biomarker in Tumorgewebe, wie Glukose und Wasser, nachweisen. art photonics arbeitet ebenfalls daran, das Spektrometer durch günstige NIR-LED-Sensoren zu ersetzen. Diese könnten beispielsweise in Telechirurgie-Anwendungen integriert werden.
Multiplex-Biomarker-Diagnostik unter der Lupe
Anke Schütz-Trilling von Surfix präsentierte in “Pioneering photonic solutions for revolutionizing early diagnostics” eine Point-of-Care-Plattform für die schnelle Multiplex-Diagnostik mehrerer Biomarker. Das Benchtop-Gerät von Surfix erreicht Laborpräzision für bis zu fünf Biomarker in nur 15 Minuten. „Diese Sensitivität wird neue Marktsegmente für Point of Care Technologien erschließen“, sagte Schütz-Trilling. Die selektive Chipbeschichtung von Surfix ermöglicht die Detektion von im Blut zirkulierenden Proteinen und Metaboliten in niedrigen Konzentrationen. Surfix wirkt im PHOBICCS-Projekt mit an der Entwicklung eines photonischen Biosensors für die verbesserte Früherkennung von Darmadenomen. Im YOLOFITIS-Projekt arbeitet das Unternehmen an einem Cortisol-Messsystem. Dieses dient der Überwachung der Nebenniereninsuffizienz (Morbus Addison), die auch als Nebenwirkung von Krebsimmuntherapien auftreten kann. Schütz-Trilling fasste zusammen: „Proteine und Metaboliten zeigen, was tatsächlich im Körper vorgeht.“
Quantenmikroskopie in der Krebsdiagnostik: Schärfer sehen mit Zwillingsphotonen
Dr. Valerio Gili vom Fraunhofer IOF erläuterte in “Quantum microscopy for cancer diagnosis” Potenziale der Quantenmikroskopie für die Onkologie. Er erklärte, dass Quanteneffekte in der Bildgebung die Auflösung erhöhen, das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern, Bildgebung im nahen Infrarotbereich ermöglichen und auch bei schlechter Beleuchtung anwendbar sind. Das Fraunhofer IOF erforscht derzeit ein Verfahren der nichtlinearen Interferometrie mit Zwillingsphotonen. Dies erlaubt die Bildgebung von Objekten, mit denen Photonen nie direkt interagiert haben. Das Institut will den derzeitigen experimentellen Aufbau zu einem tragbaren System weiterentwickeln und verfolgt das langfristige Ziel integrierter Quantenbildgebungssysteme. Gili betonte: „Quantenphotonik kann einen Mehrwert für die Krebsdiagnostik bieten.“
Vaskularisierte Organoide im Hightech-Format statt Tierversuche
Samantha Paoletti von CSEM konzentrierte sich in “Innovative technologies for personalized cancer care: Advancing detection and treatment” auf die Automatisierung und Standardisierung der Arbeit mit Tumor-Organoiden. Diese können als präklinisches Testsystem für Wirkstoffe dienen. Sie hob zu Beginn die hohen Kosten der Arzneimittelentwicklung hervor und erläuterte, dass Tiermodelle die Reaktionen vom menschlichen Organismus niemals akkurat abbilden können – ein Grund für das Scheitern zahlreicher Wirkstoffentwicklungen. „Tumor-Organoide könnten ein äußerst aussagekräftiges Instrument in der pharmazeutischen Forschung sein“, so Paoletti. CSEM hat eine Mikrotiterplatte entwickelt, die durch einen kontinuierlichen, gerichteten Medienfluss die Vaskularisierung von Organoiden stimuliert und damit patientenspezifische Modelle mit Immun- und Gefäßkomponenten ermöglicht. Diese Technologie soll die Aussagekraft von In-vitro-Tests verbessern und die Effizienz der Wirkstoffentwicklung steigern.
Im Anschluss an die sechs Vorträge fasste Dr. Jens Ebnet die Bedeutung dieser Einzelentwicklungen für die Krebsdiagnostik und -therapie zusammen: „Es geht darum, die Punkte zu verbinden und die Patientensicherheit sowie die Behandlung zu verbessern.“ Es zeigte sich, dass interdisziplinäre Ansätze in Mikrotechnologie, Photonik, Quantenphysik und Biotechnologie entscheidend sind, um Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen zu optimieren und so langfristig die Überlebensraten von Betroffenen zu steigern. Damit kommt es zentral auch auf die Kompetenz des Zulieferbereichs der Medizintechnikindustrie an – ein innovationsstarker Bereich, der sich wieder im Rahmen der COMPAMED 2025 mit seinen Entwicklungen präsentieren wird.
[1] Quellen:
NLM – National Library of Medicin
IARC – International Agency for Research on Cancer
Text: Timo Roth / Messe Düsseldorf GmbH