Laseranalyse von Körpergeruch: Fünf Wellenlängen trennen Krankheitsgruppen

In der medizinischen Forschung werden neue Wege gesucht, um komplexe Krankheiten nicht-invasiv und frühzeitig zu erkennen. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen (IIS) und der Technischen Universität Dresden haben in diesem Zusammenhang das Potenzial der laserbasierten photoakustischen Spektroskopie (LPAS) untersucht.

Ziel der Forschungsarbeiten ist es festzustellen, ob sich krankheitsspezifische Veränderungen im menschlichen Körpergeruch für diagnostische Zwecke nutzen lassen.

Methodik der photoakustischen Spektroskopie

Die Untersuchung konzentrierte sich auf die Analyse flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs), die über die Haut und Schleimhäute abgegeben werden. Für die Studie wurden Abstriche an drei verschiedenen Körperstellen vorgenommen: in der Nase, im Bauchnabel sowie an der Ohrmuschel. An der Untersuchung nahmen insgesamt 24 Probanden teil, die im Rahmen des Projekts SMELLODI rekrutiert wurden.

Die Stichprobe setzte sich aus vier Gruppen zu je sechs Personen zusammen: eine Gruppe gesunder Probanden sowie drei Gruppen mit Patienten, die entweder an Parkinson, COVID-19 oder anderen Erkrankungen litten.

Die Ergebnisse dieser Machbarkeitsstudie wurden im Jahr 2026 in der Fachzeitschrift Scientific Reports unter dem Titel „Scientific Reports (2026), DOI 10.1038/s41598-026-68298-9“ veröffentlicht.

Differenzierung durch Spektralmuster

Die Auswertung der Daten zeigte, dass sich die VOC-Spektralmuster zwischen gesunden und erkrankten Personen unterscheiden. Als besonders aufschlussreich erwiesen sich dabei die Proben aus der Nase. Die Forscher konnten feststellen, dass sich die Spektralmuster insbesondere bei diesen Nasenproben in Clustern gruppieren ließen, wenngleich es zu Überschneidungen zwischen den Gruppen kam.

Die Machbarkeitsstudie zeigt: Schon fünf ausgewählte Wellenlängen trennten die VOC-Spektralmuster von Gesunden und Erkrankten nahezu so präzise wie ein breites Spektrum — vier reichten nicht. Wer die Methodik für eigene Diagnostik-Ansätze einordnen will, findet hier die entscheidenden Details. Kostenlosen Methodik-Report anfordern

Ein wesentlicher technischer Aspekt der Analyse war die Identifikation der benötigten Wellenlängen für eine erfolgreiche Differenzierung. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bereits fünf ausgewählte Wellenlängen ausreichten, um die Gruppen nahezu so präzise zu trennen wie eine Analyse über ein breites Spektrum.

Wurden hingegen nur vier Wellenlängen herangezogen, reichte die Informationsdichte für eine verlässliche Abgrenzung nicht mehr aus. Um erste Erkenntnisse über die zeitliche Stabilität der Messwerte zu gewinnen, wurden von drei Parkinson-Patienten nach einem Zeitraum von zwei Wochen erneut Nasenproben entnommen, die Hinweise auf eine Reproduzierbarkeit der Spektralmuster lieferten.

Aktueller Forschungsstand und Limitationen

Trotz der erkennbaren Unterschiede in den Geruchsmustern betont das Forschungsteam, dass es sich bei den vorliegenden Ergebnissen um einen reinen Machbarkeitsnachweis unter kontrollierten Laborbedingungen handelt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt stellt das Verfahren noch keinen einsatzfähigen Diagnosetest dar.

Noch fehlen diagnostischer Klassifikator sowie Werte für Sensitivität und Spezifität — ohne sie bleibt LPAS ein Machbarkeitsnachweis unter Laborbedingungen. Dieser Leitfaden zeigt Schritt für Schritt, welche Validierungsschritte vor einem klinischen Einsatz nötig sind. Validierungs-Checkliste jetzt sichern

Ein wesentlicher Punkt der aktuellen Analyse ist das Fehlen eines diagnostischen Klassifikators. Ebenso wurden im Rahmen der Studie noch keine Werte für die Sensitivität oder Spezifität ermittelt, die für eine klinische Validierung unerlässlich wären. Damit die laserbasierte photoakustische Spektroskopie tatsächlich in der medizinischen Praxis Anwendung finden kann, sind nach Einschätzung der Wissenschaftler umfassendere Untersuchungen notwendig. Diese müssten eine größere und heterogenere Probandenzahl einschließen, altersangepasst sein und die Wirksamkeit unter realen Alltagsbedingungen nachweisen.

Die Forschungsarbeiten wurden teilweise durch die Europäische Union im Rahmen des Projekts SMELLODI gefördert (Förderkennzeichen 101046369). Die Studie markiert einen Schritt in der Erforschung biomimetischer Geruchssensoren, bedarf jedoch weiterer klinischer Bestätigung.

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