An der TU Dresden haben Forschende gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS untersucht, ob sich krankheitsbedingte Veränderungen des Körpergeruchs mit Lasertechnik erkennen lassen. Im Mittelpunkt stehen flüchtige organische Verbindungen, kurz VOCs, die sich durch Erkrankungen verändern können und charakteristische Muster in der Atemluft und in Körperflüssigkeiten hinterlassen.

Für die Untersuchung genügte ein einfacher Abstrich. Sterile Wattestäbchen wurden etwa zehn Sekunden lang mit gleichmäßigem Druck über den vorderen Nasenbereich, den Bauchnabel und die Ohrmuschel beziehungsweise das äußere Ohr geführt. Diese Stellen sind weniger stark von äußeren Einflüssen wie Nahrung, Medikamenten oder Kosmetika geprägt als die Ausatemluft. Gerade der Nasenabstrich erwies sich als besonders vielversprechend.

Laser liest den chemischen Fingerabdruck

Analysiert wurden die Proben mit laserbasierter photoakustischer Spektroskopie, kurz LPAS. Das am Fraunhofer IIS entwickelte Messsystem arbeitete mit drei durchstimmbaren Quantenkaskadenlasern und deckte einen Spektralbereich von 5,6 bis 12,9 Mikrometern ab. Ein photoakustischer Detektor mit Cantilever-Sensor wandelte die optische Absorption der Proben in akustische Signale um. So entstand ein charakteristischer spektraler „Fingerabdruck“ der flüchtigen Verbindungen.

Die Methode soll gegenüber etablierten Analyseverfahren schneller und weniger aufwendig sein. Bisherige Verfahren benötigen häufig viel Zeit, einen größeren technischen Aufwand und speziell geschultes Personal. Statistische Auswertungen deuteten zudem darauf hin, dass sich der Messumfang verkleinern lässt, ohne relevante Informationen zu verlieren.

Für den Machbarkeitsnachweis wurden Daten von 24 zufällig ausgewählten Personen aus der Studie „SMELLODI“ ausgewertet: sechs gesunde Kontrollpersonen, sechs Parkinson-Patienten, sechs Personen mit PCR-bestätigter COVID-19-Infektion und sechs Personen mit milder kognitiver Beeinträchtigung beziehungsweise milder kognitiver Störung. Eine statistische Hauptkomponentenanalyse zeigte auf Gruppenebene eine klare Cluster-Trennung der Krankheitsbilder.

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Kleine Studie, klare Muster

Nach einer zweiwöchigen Pause kamen drei zusätzliche Parkinson-Proben hinzu. Sie fügten sich zuverlässig in das zuvor ermittelte Clustermuster ein und lieferten damit erste Hinweise auf eine zeitliche Stabilität der Ergebnisse. Eine mathematische Optimierung zeigte außerdem, dass sich das Geruchsprofil auf fünf diskrete Wellenlängen reduzieren ließ, ohne die statistische Trennschärfe wesentlich zu verringern.

Daraus könnte ein kompaktes, schnelles, kostengünstiges und mobiles Messverfahren entstehen – eines, das künftig nahe am Patienten eingesetzt wird. Langfristig wären damit womöglich frühe Hinweise auf mögliche Erkrankungen denkbar, die Ärztinnen und Ärzten bei der Entscheidung über weitere Untersuchungen helfen. Noch ist das allerdings Zukunftsmusik.

Die Daten stammen aus kontrollierten Laborbedingungen, und jede untersuchte Gruppe umfasste gerade einmal sechs Personen. Außerdem waren Alter und Krankheitsstatus in der Kohorte miteinander verknüpft. Die Forschenden betonen deshalb ausdrücklich: Die Methode ersetzt derzeit keine ärztliche Diagnose. Für eine belastbare Validierung braucht es größere, vielfältigere und altersangepasste Studien unter realen Bedingungen.

Thorsten Graunke und Teresa Scholz vom Fraunhofer IIS verantworteten das technische Design, die Labormessungen und die statistische Auswertung. Mitarbeitende der TU Dresden aus der „Smell & Taste Clinic“ und der Klinik für Neurologie übernahmen die klinische Koordination, Diagnostik und Probenahme. Wladimir Tschekalinskij von der Dualquant GmbH unterstützte die Justierung des Lasersystems.

Vom Körpergeruch zur Diagnostik

Flüchtige Biomarker können Hinweise auf pathophysiologische Prozesse geben, auf die Wirksamkeit von Medikamenten oder auf die Belastung durch potenziell bedenkliche Stoffe. Ihr möglicher Nutzen reicht deshalb über das Erkennen einzelner Krankheiten hinaus: Sie könnten nicht-invasive Diagnosen ermöglichen, therapeutische Maßnahmen überwachen sowie negative Gesundheitsfolgen vorhersagen und vorbeugen.

Frühe Diagnosen zu Beginn einer Krankheit können wirksamere Behandlungen und bessere Behandlungsergebnisse ermöglichen. In der VOC-Analytik werden dafür nicht nur Atemgase untersucht, sondern auch Emissionen aus Schweiß, Urin, Blut und Stuhl. Ebenso wichtig ist die Integrität der Proben: Probenahmematerialien müssen auf eigene Emissionen und Adsorptionen geprüft werden, damit die Authentizität und Standardisierung der Untersuchung nicht durch das Material selbst verfälscht wird.

Weitere Anwendungsfelder reichen von Expositionsstudien zur Bestimmung von Emissionsraten – insbesondere bei inhalativer Exposition, Risikobewertung und Biokompatibilität – bis zur Untersuchung der Freisetzung flüchtiger Verbindungen aus aufgenommenen Produkten. Damit lässt sich beispielsweise die Pharmakokinetik von Nahrungsergänzungsmitteln untersuchen.

Die Forschung wurde teilweise durch das EU-Programm Horizon EIC im Rahmen des Projekts „SMELLODI“ gefördert; die Fraunhofer-Presseinformation nennt dafür Horizon Europe. Die Studie „Detection of disease-associated VOC signatures with laser-based photoacoustic spectroscopy (LPAS)“ erschien 2026 in Scientific Reports von Springer Nature, DOI: 10.1038/s41598-026-68298-9. Die Publikation ist als Open-Access-Beitrag über Projekt DEAL verfügbar.