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Gestern
Schon seit Tausenden von Jahren werden Körpersäfte, also Urin, Blut und anderes, auf Farbe, Geruch und weitere einfache physikalische Eigenschaften überprüft. Bekannt ist, dass bereits Hippocrates (460–377 v. Chr.) als Anhänger der Naturwissenschaft grosses Interesse an der Krankenbeobachtung zeigte. Die Krankheiten wurden durch ihre Klinik – Verhalten und Aussehen des Kranken, Befinden, Ausscheidungen, Verlauf – charakterisiert.
Bis weit in das 16. Jahrhundert hinein reichten die Erkenntnisse Claudius Galenus (129–200) mit seiner «Vier-Säfte-Lehre» auf das medizinische Denken. So ging auch die Harnschau (Uroskopie) des Mittelalters davon aus, dass Krankheiten auf einer fehlerhaften Mischung der Körpersäfte beruhen und dieser krankhafte Zustand im Harn sichtbar würde.
Die Erfindung des Mikroskopes durch Hans und Zacharias Jansen und Galileo Galilei Ende des 16. Jahrhunderts bereitete den Weg für neue Forschungsgebiete der Anatomie und Physiologie im 17. Jahrhundert. Dies vor allem dank den technisch stark verbesserten Mikroskopen von Antoni van Leeuwenhoeck (1632–1723). Er baute gegen 200 Mikroskope selber und sah als einer der ersten Blutkörperchen und Bakterien. Daraus resultierte die Entdeckung von neuen Substanzen im gesunden und kranken Körper und ein systematisches Suchen nach pathologischen Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der Körperflüssigkeiten als Unterstützung der medizinischen Diagnose und Therapie.
Ein grundsätzliches Ergebnis der Mikroskopie des 19. Jahrhunderts ist Rudolf Virchows (1821–1921) Zellularpathologie («omnis cellula e cellula»). Er isolierte einzelne Zellen und Zellverbände als Krankheitsverursacher und legte damit den Grundstein für eine neue naturwissenschaftliche Krankheitslehre.
Weitere wichtige Fortschritte erfolgten durch die Erfindung der Blutfärbung durch Arthur Pappenheim (1870–1916) und die Entwicklung neuer Geräte sowie praktischer und klinischer anwendbarer Methoden der Blut- und Urinanalyse durch Otto Knut Folin (1867–1934) und Donald Dexter Van Slyke (1883–1971).
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts konnten mittels Weiterentwicklung der Mikroskopie und Einführung neuer Methoden generelle Rückschlüsse auf die Erkrankungen gemacht werden. Nach dem ersten Weltkrieg, als die Gesundheit der Bevölkerung zu einem wichtigen Anliegen wurde, wuchs die Anzahl der Laboratorien für die Analyse von biologischen Proben rasant.
Pharmakologisches Labor, um das Jahr 1900.
Labor für isolierte Organe, ca. 1950, Bayer Deutschland.
Heute
Noch Mitte des letzten Jahrhunderts war die medizinische Praxis in den Laboratorien weit entfernt von der heutigen. In den 60er Jahren konnten sich, dank innovativer Technologie, die biochemischen Laboratorien etablieren und so den Grundstein für eine ganze Reihe von Spezialtests in Chemie, Toxikologie, Mikrobiologie und Immunologie legen.
Dank der Entwicklung modernster Geräte, wie zum Beispiel dem Sequenzierer, dem Massenspektrometer und nicht zuletzt durch die EDV / Online-Analytik wurden gegen Ende des 20. Jahrhunderts die molekular-chemischen und molekular-biologischen Methoden rapide weiter entwickelt und verbreitet. So stehen heute durch die Entdeckung von Hormonen, Metaboliten, oder Enzymen Tests zur Verfügung, die es erlauben am gesunden Körper ohne chirurgische Eingriffe die Mechanismen bei Erkrankung verlässlich zu messen und festzuhalten.
In der begüterten (westlichen) Welt sind aktuell rund 1000 Parameter routinemässig im Einsatz und erlauben, ein weites Spektrum von Krankheiten zuverlässig zu erfassen. Die grosse Mehrheit der Laboranalytik umfasst jedoch rund hundert Parameter.
Mit der Entschlüsselung des Genomes hat die Molekularbiologie und die Zytogenetik bei Diagnose und Therapie von Tumoren, Erfassung von angeborenen Risikofaktoren und präventiver Erfassung von schweren Erbkrankheiten an Bedeutung gewonnen.
Die Labormedizin unterteilt sich heute in sechs Fachgebiete:
- Klinische Chemie
- Hämatologie
- Immunologie
- Mikrobiologie
- Molekulargenetik
- Pathologie
Diesen Fachgebieten stehen über hundert grundsätzlich verschiedene Analyse- und Diagnosemethoden zur Verfügung. Fortschreitende Automation und konsquenter Einsatz der elektronischen Datenverarbeitung, sowie umfassende qualitätssichernde Massnahmen, sind in der westlichen Welt Realität. Sie werden aber zunehmend auch in wenig begüterten Ländern eingesetzt, ist doch mit relativ geringem Aufwand ein grosser Nutzen zu erzielen.
Vollautomatisches Analysegerät, wie es heute in vielen grösseren Labors im Einsatz steht.
Sämtliche Proben werden mit Farben und Strichcodes versehen, um Verwechslungen strikte zu vermeiden.
Morgen
Durch die limitierten finanziellen Ressourcen zum einen, durch die Veränderung der Bevölkerungsstruktur zum anderen, letztlich aber auch durch neue molekulare Methoden und Erkenntnisse aus Genomik und Proteomik, wird die Labormedizin künftig an Einfluss gewinnen.
Bald ist es möglich, mit einfachen, nicht invasiven Methoden …
- … Krankheiten rechtzeitig zu erfassen, noch bevor teure Therapien und Massnahmen nötig werden.
- … Patienten vor unnötigen Massnahmen zu verschonen.
- … mittels Multiparameteransätzen Risikopersonen noch besser zu definieren.
Schliesslich wird der Einsatz von teuren Medikamenten durch gezieltes Monitoring effizienter gestaltet, das heisst die Zielwirkung wird präziser, die Nebenwirkungen nehmen ab. Einen grossen Einfluss in der Labormedizin hat künftig nicht nur die eigentliche Analytik, sondern folglich auch die Information des behandelnden Arztes und Patienten. So wird die Labormedizin vom simplen, allein stehenden Werkzeug zur integrierten Schnittstelle auf dem Weg zur Genesung.
Die Zukunft liegt im Bestreben, die Qualitätssicherung zu vereinheitlichen und die Angleichung an internationale Normen voranzutreiben. Diese angepasste Synchronisation soll, gesetzlich verankert, sämtliche Bereiche der Industrie (GLP, GMP, CE), von Behörden (BAG, Swissmédic, Kantone), der Praxislabors (KHM, FMH), Grosslabors (FAMH), und Forschungs- und Speziallabors umfassen.
In der Folge dieser Harmonisierung kann der Aufwand deutlich verringert werden, da zum Beispiel Mehrfachinspektionen aufgrund unterschidlicher Arbeitsmethoden in Zukunft wegfallen.
Das bessere Verständnis der Krankheitsbilder, hier z.B. des HIV-Virus, erlaubt eine präzisere und schonendere Medikation.
Der Einsatz computergestützter Analysegeräte wird weiter zunehmen, die grosse Menge an Information wird mehr und mehr online ausgewertet.