Die Entwicklung aktiver Autoinjektoren für Antidote bei Nervenkampfstoffvergiftungen

The Development of Active Autoinjectors for Antidotes against Nerve Agent Intoxication

Christoph Ehrbar-Spangardt^a,b, Marcus Gutmann^a,b, Lorenz Meinel^a,b,c

^a Lehrstuhl für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg

^b Abteilung C, Zentrales Institut des Sanitätsdienstes der Bundeswehr München

^c Helmholtz Institut für RNA-basierteInfektionsforschung (HIRI), Würzburg

Zusammenfassung

Nervenkampfstoffe gehören weiterhin zu den relevantesten Bedrohungen für Einsatzkräfte in modernen Konflikten. Trotz dieser sicherheitspolitischen Bedeutung stehen der Wehrmedizin nur wenige zugelassene Antidote zur Behandlung von Organophosphatvergiftungen zur Verfügung. Besonders der hochwirksame Oxim-Kandidat HI-6 konnte bislang nicht eingesetzt werden, da er in Lösung chemisch instabil ist und daher zwingend als Pulver gelagert werden muss. Bisherige Trocken-/Flüssig-Zweikammer-Autoinjektoren scheiterten jedoch an technologischen und pharmakologischen Einschränkungen und erreichten keine Serienreife. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung und den erfolgreichen Machbarkeitsnachweis eines neuartigen aktiven Autoinjektors, der diese zentrale wehrmedizinische Lücke adressiert.

Das System kann in weniger als zwei Sekunden eine homogene, injektionsfertige Lösung aus in Pulverform gelagertem HI-6 und einer atropinhaltigen Flüssigkomponente herstellen. Dafür wurden verschiedene Rotorgeometrien systematisch verglichen und ein optimiertes Design identifiziert. Zudem zeigte sich, dass die während des Lösungsvorgangs auftretenden hohen Anfangsviskositäten durch die ausgeprägte Scherverdünnung des Systems erheblich reduziert werden können. Dies führte in der Anwendung zu signifikant geringeren Ejektionskräften im Vergleich zu idealviskosen Referenzlösungen – ein entscheidender Vorteil unter realen Einsatzbedingungen, insbesondere bei erhöhtem Gewebewiderstand.

Diese Ergebnisse belegen, dass aktive Autoinjektoren einen neuen technologischen Lösungsweg darstellen, um bislang nicht einsetzbare Antidote wie HI-6 für den militärischen Realbetrieb nutzbar zu machen. Die Studie bildet damit die Grundlage für die weitere Entwicklung eines praxistauglichen Prototyps mit dem Ziel der Anwendungs- und Zulassungsreife. Diese Arbeit bildet den Ausgangspunkt für weitere Forschung zur Optimierung des Ansatzes bis hin zur Anwendungsreife.

Schlüsselwörter: Autoinjektor; HI-6; Rotor; Scherverdünnung; Nervenkampfstoff; Organophosphatvergiftung.

Summary

Nerve agents continue to pose a threat to deployed military personnel. Despite their operational importance, only a few antidotes are currently approved for treating organophosphate poisoning. The oxime HI-6 remains one of the most promising options; however, its instability in water necessitates storage in a solid form, which prevents its integration into standard autoinjector systems. Previous dry/wet dual-chamber designs were not advanced to production due to significant technological and pharmacological challenges. This study details the development and feasibility testing of a new active autoinjector system explicitly designed to address these longstanding issues.

The prototype can prepare a uniform, injection-ready HI-6 solution combined with an atropine-containing solvent in less than two seconds. Different rotor designs were systematically tested, leading to the selection of an optimized configuration. A key finding is the system’s ability to manage the high viscosity during the dissolution of powdered HI-6. Shear-thinning effects significantly reduced the injection force compared to Newtonian reference solutions. This is important in field conditions, where increased tissue resistance can hinder reliable drug delivery.

Overall, the results show that active autoinjectors are a promising technological solution for making previously undeployable antidotes, such as HI-6, usable in operational settings. These findings provide a strong foundation for further development toward a field-ready prototype and subsequent testing to meet military medical needs.

Keywords: autoinjector; HI-6; rotor; shear-thinning; chemical warfare agent; organophosphate-intoxication

Einleitung

Chemische Kampfstoffe aus der Klasse der Organophosphate bedeuten eine relevante Bedrohung für Soldaten und Zivilbevölkerung. Die Einsätze dieser Stoffgruppe in den vergangenen Dekaden reichen vom Sarin-Anschlag in der Tokioter U-Bahn bis zur zielgerichteten Tötung von Kim Jong-Nam und zeigen dies eindrücklich [8][15]. Gleichzeitig sind die Therapieoptionen trotz intensiver Forschung eng begrenzt. Neben der symptomatischen Behandlung mittels Atropin haben sich Oxime als Antidote etabliert.

Trotz einer Fülle potenzieller Wirkstoffkandidaten konnten bisher nur Pralidoxim, Trimedoxim und Obidoxim Marktreife erlangen (Abbildung 1). Charakteristisch ist insbesondere, dass die Effektivität der einzelnen Oxime in großem Maße vom verwendeten Organophosphat abhängt [1][9]. Während einige mögliche Wirkstoffe wie HLö-7 aufgrund ihrer komplexen und ineffektiven Synthese bisher keine Rolle spielen, stehen insbesondere bei HI-6 bislang die physiko-chemischen Eigenschaften der Zulassung als Arzneimittel im Wege [4][6]. Hier ist insbesondere seine Hydrolyseempfindlichkeit zu nennen, die eine ausreichend lange Lagerung in einer wässrigen Injektionslösung unmöglich macht [5][16]. Gleichsam sind für eine effektive Therapie Dosen von 400 – 600 mg HI-6 notwendig, die mit einer hohen initialen Viskosität einhergehen, was den Lösungsvorgang ungünstig beeinflusst [11–13].

Abb. 1: Übersicht über Antidote gegen Nervenkampfstoffvergiftungen. Marktverfügbare Substanzen sind hellblau hinterlegt umrandet. HI-6 als Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit ist gelb hervorgehoben (modifiziert nach [3]).

Um diese Eigenschaften zu adressieren, begannen wir mit der Entwicklung eines Trocken-/Flüssig-Zweikammer-Autoinjektors. Bisherige Entwürfe, welche bis in die 90er Jahre zurückdatieren, konnten das grundlegende Problem der raschen Auflösung nicht zufriedenstellend lösen – denn hier war entweder ein händisches Schütteln des Injektors notwendig, oder die Injektionslösung wurde durch das Pulverbett gepresst, was aber nicht geeignet war, das Pulver vollständig und rasch aufzulösen [7][10]. Im Zentrum der Arbeit standen daher insbesondere die Fragestellungen, ob ein aktiver Autoinjektor die initiale hohe Viskosität bei Kontakt von HI-6 mit dem Injektionsmittel durchbrechen kann, sodass in sehr kurzer Zeit, definiert als weniger als 10 Sekunden, eine homogene Lösung bereits im Autoinjektor erreicht wird.

Material und Methoden

Zur Untersuchung der Machbarkeit wurde zunächst ein Versuchsausbau mit einer Mischkammer mit 4 cm Innendurchmesser entwickelt, der eine reproduzierbare Aufzeichnung bei 60 Bildern pro Sekunde (fps) und einer Auflösung von 1920 x 1080 Pixeln ermöglichte (Abbildung 2A [14]). Anhand einer Redox-Reaktion wurde hier der Einfluss verschiedener Rotorgeometrien und von Rotor-Stator-Systemen getestet (Abbildung 2B). Letztere sind insbesondere für ihre hohen Scherkräfte bekannt. Die Auswertung erfolgte automatisiert über einen kodierten Algorithmus (Matlab, The Mathworks, San José, USA) und generierte neben Zeitreihendaten auch zweidimensionale Informationen über das Mischverhalten (Abbildung 2C). Als Parameter wurden die Rotorposition, die Geschwindigkeit, die Viskosität und die Rheologie des Lösungsmittels untersucht. Als Lösungsmittel kamen neben Wasser (Millipore-Qualität) Wasser-Glycerol-Mischungen (22,5 % und 45,0 %) sowie Carboxymethylcellulose-Lösungen (CMC, 0,5 %) zum Einsatz.

Während sich Erstere idealviskos verhalten, zeigen Zweitere ein scherverdünnendes Verhalten. Es wurden 150 rpm, 225 rpm und 300 rpm als Rotationsgeschwindigkeiten untersucht. Die Impeller-Reynoldszahl (Re_i) wurde verwendet, um den Fluss um die Rotoren zu charakterisieren. Bei allen Rotationsgeschwindigkeiten wurde der Fluss als turbulent eingeordnet (Gleichung 1).

Der Antrieb des Rotors erfolgte durch einen Schrittmotor (JKonMotor, Guangzhou, China), der über ein Tastenfeld bedient wurde und direkt mit der Auswerteeinheit verbunden war. Ein solcher Motor ermöglicht die präzise Steuerung des Rotors, ist jedoch nur für den Laborgebrauch geeignet, da er auf eine feste Stromzufuhr angewiesen ist.

Die Untersuchung der Auflösung von Wirkstoffen erfolgte in Mischkammern mit 2 cm und 1 cm Durchmesser und wurde anhand der Leitfähigkeit bestimmt. Zur Anwendung kam hier ein Conduino-System (Eutech Instruments, Waltham, USA), das auf die speziellen Anforderungen des Autoinjektors hin adaptiert wurde [2]. Als Surrogat für das Oxim wurde Natriumdihydrogenphosphat (NaH₂PO₄) verwendet. Zur Bewertung des ­Einflusses von Faktoren wie Partikelgröße, Rührgeschwindigkeit und Temperatur wurde ein Design-of-­Experiment-Ansatz verfolgt. Für die Experimente der kleinsten Mischkammer wurde die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors angepasst (600 rpm, 900 rpm, 1 200 rpm), um die Reihe als Gradmesser zur Bewertung des Flusses konstant zu halten. In dieser Versuchsanordnung wurde auch die Auflösung von HI-6 Dimethansulfonat (DMS) und Dichlorid analysiert. Als Auflösungszeit wurde das Erreichen des neunzigsten Perzentils der relativen Leitfähigkeit definiert.

Zur Bewertung der Injizierbarkeit erfolgten Messungen an einer Zwick Universaltestmaschine (ZwickRoell, Ulm) mit einem 100 N-Probenkopf. Diese zeichnete Kraft-Weg-Diagramme bei einem Vorschub von 90 mm min^-1 auf. Als Mischkammer wurde eine handelsübliche 10 mL Spritze genutzt (B. Braun, Melsungen). Die Funktionalität des Rotors wurde durch den Austausch des Stößels sichergestellt. Die Dichtung wurde hierbei von der Rotationsbewegung entkoppelt realisiert. Evaluiert wurden neben den bereits genannten Lösungen weitere CMC-Konzentrationen (0,1 %, 0,2 %, 0,5 %, 1,0 %, 2,0 %).

HI-6 DMS wurde von Ferak (Berlin) zur Verfügung gestellt. HI-6 Dichlorid wurde von Astra (Södertälje, Schweden) hergestellt. Sowohl Natriumdihydrogenphosphat, als auch Atropinsulfat wurden von der Firma Merck (Darmstadt) bezogen. Das genutzte Millipore-Wasser entstammte ebenfalls einer Anlage der Firma Merck. Sigma-Aldrich (St. Louis, USA) war der Hersteller von Glycerol (wasserfrei) und Lugolscher Lösung. Das CMC-Natriumsalz wurde von JRS Pharma (Rosenberg) bezogen. Alle weiteren Verbrauchsmaterialien wurden von VWR (Ismaning) oder Sigma-Aldrich erworben.

Ergebnisse

In den Entfärbungsversuchen zeigte sich zunächst eine inverse Beziehung zwischen Rührgeschwindigkeit und Entfärbungszeit (Abbildung 2D). Für den achtblättrigen Rotor betrugen beispielsweise die Entfärbungszeiten von 1,88 ± 0,12 s (150 rpm) über 2,38 ± 0,17 s (225 rpm) auf 3,19 ± 0,17 s (300 rpm). Zwischen Wasser und einer 22,5 % Glycerol-Lösung bestand kein signifikanter Unterschied (1,72 ± 0,17 s vs. 1,61 ± 0,09 s). Die 45 % Glycerol-Lösung führte mit 2,36 ± 0,10 s zu einer signifikant längeren Entfärbungszeit (ANOVA α = 0,05). In einer 0,5 % CMC-Lösung blieb die Entfärbungszeit trotz höherer Anfangsviskosität im Bereich der wässrigen Referenz (1,68 ± 0,14 s; Abbildung 2E). Der Einfluss der Rotorgeometrie war insgesamt signifikant, korrelierte jedoch nicht mit der Anzahl der Rotorblätter (Abbildung 2F). Rotor-Stator-Systeme waren bei allen Geschwindigkeiten den reinen Rotorsystemen unterlegen.

Abb. 2: (A) Versuchsaufbau der Entfärbungsversuche bestehend aus der Mischkammer mit oben aufgesetztem Schrittmotor und dem beleuchteten Gehäuse mit Fixierpunkt für die Kamera. (B) Detail der Mischkammer mit dem Rotor in verschiedenen Positionen und einer Übersicht der untersuchten Rotorgeometrien. 2(C) bis 2(F): Ergebnisse der Entfärbeversuche, Erläuterung im Text

Die Auflösungszeiten in idealviskosen Medien (Mischkammerinnendurchmesser von 2 cm) wurden deutlich durch Partikelgröße, Rotorgeschwindigkeit und Temperatur beeinflusst (Abbildung 3B-D), mit 6,31 ± 2,56 s (Wasser, Partikel < 160 µm, 300 rpm, 45 °C) bis zu 51,18 ± 1,89 s (45 % Glycerol, 250–500 µm, 150 rpm, 5 °C). Im Vergleich dazu zeigte ein scherverdünnendes CMC-System bei 25 °C keine signifikant längere Auflösungszeit als Wasser. Für Partikel < 160 µm wurde bei 300 rpm eine Dauer von 3,91 ± 0,45 s erreicht (Abbildung 3A).

Abb. 3: Zeitreihe für die relative Leitfähigkeit der Auflösung von Natriumdihydrogenphosphat (2 cm Innendurchmesser, 300 rpm, Partikelgröße < 160µm). Darstellung der Auflösungszeit (weiße Zahlen) im Versuchsraum für (B) Rotorgeschwindigkeit und Partikelgröße, (C) dynamische Viskosität und Partikelgröße und (D) dynamische Viskosität und Rotorgeschwindigkeit (modifiziert nach [14]).

In der Mischkammer mit 1 cm Durchmesser stieg die Auflösungszeit bei zunehmender Viskosität von 1,50 ± 0,22 s (Wasser, 1.200 rpm) auf 3,22 ± 0,13 s (22,5 % Glycerol) an. Eine 45 % Glycerol-Lösung ließ sich im Beobachtungszeitraum von 60 s nur bei 600 rpm (27,30 ± 4,56 s) und 1.200 rpm entfärben (18,47 ± 0,96 s, Abbildung 4A). Für HI-6 DMS ergab sich in einer atropinhaltigen wässrigen Lösung (0,33 mg/mL, 25 °C) eine Auflösungszeit von 1,50 ± 0,44 s. Das Dichlorid benötigte unter gleichen Bedingungen 9,13 ± 1,15 s (Abbildung 4B).

Abb. 4: (A) Auflösung von Natriumdihydrogenphosphat in Wasser und Glycerol-Lösungen mit ansteigender Viskosität (n = 3). (B) Auflösung von HI-6 DMS und Dichlorid (n = 3, T = 25 °C) in wässriger, atropinhaltiger Lösung (0,33 mg mL-1). Mittlere Gleitkraft für (C) Glycerol- (11,25 %–56,25 %) und (D) CMC-Lösungen (0,1 %–2,0 %) ansteigender Konzentrationen bei unterschiedlichen Rührgeschwindigkeiten (modifiziert nach [3]).

Bei der Injizierbarkeit stieg die mittlere Gleitkraft (MGF) in idealviskosen Lösungen mit zunehmender Viskosität deutlich an: von 5,05 ± 0,05 N bis 25,39 ± 0,08 N bei 300 rpm (Abbildung 4C). In scherverdünnenden CMC-Lösungen lagen die MGF-Werte selbst bei höheren Konzentrationen deutlich niedriger. Für 0,5 % CMC wurden 4,86 ± 0,46 N ermittelt, für 1,0 % CMC 4,95 ± 0,14 N (300 rpm; Abbildung 4D). Der Unterschied war nicht signifikant (ANOVA α = 0,05; n = 3).

Diskussion und Fazit

Die vorliegende Arbeit zeigt die Machbarkeit eines aktiven Autoinjektorsystems zur schnellen Herstellung einer therapeutisch relevanten HI-6- und Atropin-Lösung. Mit dem entwickelten Ansatz konnte HI-6 DMS in Kombination mit einer atropinhaltigen Lösung in weniger als zwei Sekunden vollständig gelöst werden und die wehrpharmazeutische Vorgabe – eine vollständige Auflösung in höchstens 10 Sekunden – wurde deutlich unterschritten. Damit wird ein zentraler Nachteil früherer Trocken-/Flüssig-Autoinjektoren überwunden, bei denen der Anwender den Lösungsvorgang aktiv beeinflussen musste. Der hier vorgestellte Mechanismus arbeitet hingegen reproduzierbar, unabhängig vom Anwender, und ermöglicht den Zugang zu einer vollständig gelösten Injektionslösung in kürzester Zeit.

Die Ergebnisse zeigen zudem die Überlegenheit reiner Rotorsysteme gegenüber Rotor-Stator-Konfigurationen. Dies erleichtert die konstruktive Umsetzung eines praxistauglichen Systems. Die Scherverdünnung reduziert die Viskosität in der frühen Lösungsphase deutlich und führt zudem zu niedrigen Ejektionskräften, was erneut die Translation dieses neuen Injektionssystems begünstigen könnte. Auf diesem Wege wurde erstmals das wesentliche technologische Hindernis vergangener Systeme und der Konkurrenz adressiert, sodass eine Rekonstitution hochdosierter Oxim- und Atropin-Lösungen nun erzielt werden kann.

Für die wehrmedizinische Anwendung kann nun also ein System zur Therapie von Nervenkampfstoffvergiftungen als Prototyp skizziert werden, das dem Anwender hocheffiziente Wirkstoffe in nur wenigen Sekunden zur Verfügung stellt. Damit sind pharmazeutische Lösungen verfügbar, um endlich dauerhafte Schäden oder den Tod von Soldaten und Zivilisten zu verhindern, die chemischen Kampfstoffen ausgesetzt sind: Die Kombination aus Atropin und einem hochwirksamen Oxim ist nun annähernd verzugslos injizierbar. Mit dem hier vorgestellten aktiven Autoinjektor liegt erstmals ein Ansatz vor, der den Einsatz eines bislang nicht feldtauglichen Antidots ermöglicht. Damit wird ein potenziell entscheidender Beitrag zur Erhöhung der Überlebenswahrscheinlichkeit im Einsatzraum geleistet. Die Arbeit zeigt somit einen Weg auf, wie bisher ungenutzte Wirkstoffe – insbesondere HI-6 – für die militärische Sanitätsversorgung zugänglich und einsatzrelevant gemacht werden können.

Über den wehrmedizinischen Einsatz hinaus könnte der hier vorgestellte Prototyp auch weitere Probleme lösen. Beispiele sind hochkonzentrierte biologische Wirkstoffe (z. B. Antikörperprodukte mit Konzentrationen von einigen Gramm pro Milliliter). So wie hier gezeigt, könnte die gezielte Nutzung von Scherverdünnung durch aktive Autoinjektoren mit Rotoren deren Injektionsfähigkeit verbessern. Natürlich muss dann gezeigt werden, dass der einhergehende mechanische Stress die strukturelle Integrität der biologischen Wirkstoffe vertretbar oder gar nicht beeinträchtigt. Der aktive Autoinjektor eröffnet damit eine technologische Plattform, die weit über den Bereich der Oximtherapie hinaus relevant sein kann.

Way ahead

Was sind die nächsten Schritte, um diesen Prototypen in die wehrmedizinische Anwendung zu bringen? Der Optimierungsbedarf besteht weiterhin bei der Konstruktion einer in die Großproduktion translatierbaren Pulverbaugruppe zur direkten und verlustfreien Übertragung des Pulvers in den Rotorraum. Außerdem sollte an alternativen Energiequellen für den Betrieb des Rotors gearbeitet werden, denn der hier präsentierte Prototyp arbeitet mit einem zwar hochpräzisen, aber im Einsatz untauglichen Schrittmotor.

Literatur

1. Antonijevic B, Stojiljkovic MP. Unequal efficacy of pyridinium oximes in acute organophosphate poisoning. Clinical medicine & research. 2007;5(1):71–82. mehr lesen
2. Carminati M, Luzzatto-Fegiz P. Conduino: affordable and high-resolution multichannel water conductivity sensor using micro USB connectors. Sensors and Actuators B: Chemical. 2017;251:1034–1041. mehr lesen
3. Ehrbar-Spangardt C. Proof of Concept and Feasibility of Active Autoinjector Systems Konzeptnachweis und Untersuchung der Machbarkeit von aktiven Autoinjektor-Systemen. Würzburg: Julius-Maximilians-Universität Würzburg; 2025.
4. Eyer P, Hagedorn I, Klimmek R, Lippstreu P, Löffler M, Oldiges H, et al. HLö 7 dimethanesulfonate, a potent bispyridinium-dioxime against anticholinesterases. Archives of toxicology. 1992;66:603–621. mehr lesen
5. Eyer P, Hagedorn I, Ladstetter B. Study on the stability of the oxime HI 6 in aqueous solution. Arch Toxicol. 1988;62(2-3):224–226. mehr lesen
6. Eyer P, Ladstetter B, Schäfer W, Sonnenbichler J. Studies on the stability and decomposition of the Hagedorn-oxime HLö 7 in aqueous solution. Archives of toxicology. 1989;63:59–67. mehr lesen
7. Hartwich. Untersuchung zur schnellen Freigabe von HI-6 Dichlorid und HI- Dimethansulfonat aus verschiedenen Autoinjektorsystemen. Munich: University of Munich; 2004. mehr lesen
8. Kang JH. 1995 Tokyo subway attack: the Aum Shinrikyo case. A New Understanding of Terrorism: Case Studies, Trajectories and Lessons Learned. 2009:219–231. mehr lesen
9. Kassa J. Review of oximes in the antidotal treatment of poisoning by organophosphorus nerve agents. Journal of Toxicology: Clinical Toxicology. 2002;40(6):803–816. mehr lesen
10. Kuca K, Jun D, Kassa J, Marek J, Stodulka P, Musilek K, et al. Development of new Czech autoinjector with oxime HI-6 DMS. 5 World Congress on Chemical, Biological and Radiological Terrorism; Cavtat: CBMTS Industry VI Organizers; 2009.
11. Meinel L. Untersuchungen mit HI-6. Garching: Central Institute of the Bundeswehr Medical Service Munich:2011.
12. Nyberg AG, Cassel G, Jeneskog T, Karlsson L, Larsson R, Lundström M, et al. Pharmcokinetics of HI‐6 and atropine in anaesthetized pigs after administration by a new autoinjector. Biopharm Drug Dispos. 1995;16(8):635–651. mehr lesen
13. Schlager JW, Dolzine TW, Stewart JR, Wannarka GL, Shih ML. Operational evaluation of three commercial configurations of atropine/HI-6 wet/dry autoinjectors. Pharmaceutical Research. 1991;8:1191–1194. mehr lesen
14. Spangardt C, Keßler C, Dobrzewski R, Tepler A, Hanio S, Klaubert B, et al. Leveraging dissolution by autoinjector designs. Pharmaceutics. 2022;14(11):2544. mehr lesen
15. Tu AT. The use of VX as a terrorist agent: action by Aum Shinrikyo of Japan and the death of Kim Jong-Nam in Malaysia: four case studies. Global Security: Health, Science and Policy. 2020;5(1):48–56. mehr lesen
16. Wang D-P, Lee J-D, Lin R-A. Stability of HI-6 in Solution. Drug development and industrial pharmacy. 2008;21(4):509–516. mehr lesen

Kernaussagen

• Ultraschnelle Bereitstellung eines Antidots:
  Der entwickelte aktive Autoinjektor erzeugt eine vollständig gelöste HI-6-/Atropin-Lösung in weniger als zwei Sekunden und übertrifft damit die wehrmedizinische Vorgabe deutlich – entscheidend in einer Indikation, in der Sekunden über Leben und Tod entscheiden.
• Technologische Hürde erstmals überwunden:
  Durch ein optimiertes Rotorsystem und eine ausgeprägte Scherverdünnung gelingt die Rekonstitution hochdosierter Oxim-Lösungen, die bisher aufgrund hoher Anfangsviskosität nicht feldtauglich waren.
• Einsatzrelevante Applikation verbessert:
  Die deutlich reduzierten Ejektionskräfte erleichtern die Injektion auch bei erhöhtem Gewebewiderstand und unterstützen eine zuverlässige Anwendung unter realen Einsatzbedingungen.
• Wegbereiter für neue Antidote und biologische
  Wirkstoffe:
  Der aktive Autoinjektor bildet eine technologische Plattform, die nicht nur HI-6 erstmals einsatzfähig macht, sondern auch perspektivisch die Applikation hochviskoser Biologicals ermöglichen könnte.

Manuskriptdaten

Zitierweise

Ehrbar-Spangardt C, Gutmann M, Meinel L. Die Entwicklung aktiver Autoinjektoren für Antidote bei Nervenkampfstoffvergiftungen. WMM 2026;70(1–2):24-29.

DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-806

Für die Verfasser

Oberstabsapotheker Christoph Ehrbar-Spangardt

Abteilung C

Zentrales Institut des Sanitätsdienstes der Bundeswehr München

Ingolstädter Landstraße 102, 85748 Garching bei München

E-Mail: christophehrbarspangardt@bundeswehr.org

Der Beitrag wurde als Vortrag beim Wettbewerb um den Heinz-Gerngroß-Förderpreis 2025 der Deutschen Gesellschaft für Wehrmedizin und Wehrpharmazie e. V. am 31. Oktober 2025 in Papenburg gehalten und mit dem ersten Preis ausgezeichnet.

Manuscript Data

Citation

Ehrbar-Spangardt C, Gutmann M, Meinel L. The development of active autoinjectors for antidotes against nerve agent intoxication. WMM 2026;70(1–2):24-29.

DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-806

For the Authors

Major (Pharm, MC) Christoph Ehrbar-Spangardt

Department C,

Central Institute of the Bundeswehr Medical Service Munich

Ingolstädter Landstraße 102, D-85748 Garching over Munich

E-Mail: christophehrbarspangardt@bundeswehr.org

The article was presented as a lecture in the competition for the Heinz Gerngroß Award 2025 of the German Society for Military Medicine and Military Pharmacy on October 31, 2025, in Papenburg/Germany and was awarded first prize.

LiBOD™ – Liquid Biopsy bei Organschäden:
Vergleichende Analyse marktverfügbarer Messverfahren im Hinblick auf den Einsatz in der Landes- und Bündnisverteidigung¹

LiBOD™ - Liquid Biopsy in Organ Damage: Comparative Analysis of Commercially Available Measurement Methods Focused on Use in National and Alliance Defense

Paula Müller^a,b, Aliona Wöhler^b, Bernd Giebel^c, Tobias Tertel^c, Robert Schwab^b, Arnulf G. Willms^b,
Miroslaw T. Kornek^a,b

¹ Die in dieser Publikation verwendeten Personenbezeichnungen beziehen sich immer gleichermaßen auf weibliche und männliche Personen. Auf eine Doppelnennung und gegenderte Bezeichnungen wird zugunsten einer besseren Lesbarkeit verzichtet.

^a Institut für molekulare Medizin und experimentelle Immunologie, Universitätsklinikum Bonn

^b Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Thoraxchirurgie, Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz

^c Institut für Transfusionsmedizin, Universitätsklinikum Essen

Zusammenfassung

Das Polytrauma zählt im Rahmen kriegerischer Auseinandersetzungen, insbesondere in Szenarien der Landes- und Bündnisverteidigung, zu den häufigsten und komplexesten Verletzungsmustern. Für eine zielgerichtete Triage und die frühzeitige Einleitung adäquater Therapieentscheidungen sind belastbare, blutbasierte Biomarker von hoher Relevanz. Diese sollen eine schnelle Einschätzung des Schweregrades sowie des Risikos einer Organbeteiligung ermöglichen, bevor bildgebende Verfahren verfügbar sind.

Extrazelluläre Vesikel (EVs), insbesondere small extracellular vesicles (sEVs), werden von nahezu allen Zelltypen freigesetzt und spiegeln den physiologischen oder pathophysiologischen Zustand ihrer Ursprungszellen wider, da sie zelltyp- und zustandsspezifische molekulare Signaturen tragen. Unmittelbar nach einer Gewebeschädigung unterscheiden sich daher Zusammensetzung und Fracht der freigesetzten EVs deutlich von denen unter gesunden Bedingungen. Frühere Arbeiten im Rahmen des LiBOD™ (Liquid Biopsy in Organ Damage) Projekts konnten zeigen, dass ein Organ Damage (OD) nach Polytrauma mit einer verstärkten Freisetzung monozytärer EVs, insbesondere CD14⁺ sEVs und deren CD9⁺/CD14⁺-doppelpositiven Subpopulation, assoziiert ist. Ungeklärt war bislang, welche analytische Plattform diese Befunde reproduzierbar abbilden kann und gleichzeitig eine hohe Standardisierung, Bedienerfreundlichkeit und Verfügbarkeit aufweist, um perspektivisch zu einem feldtauglichen Demonstrator/Point-of-Care-Gerät weiterentwickelt zu werden.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher der direkte Vergleich marktverfügbarer Technologien zur Bestimmung von sEVs in Serumproben von Polytrauma-Patienten. Untersucht wurden fünf Messsysteme: die SP-IRIS-basierte Single-Particle-Analytik (ExoView™ R100), die bead-basierte Durchflusszytometrie (BD FACSCanto™ II), die faseroptische Surface-Plasmon-Resonanz-Analyse (FO-SPR, White FOX) sowie zwei free-floating-basierte Ansätze für small und large EVs. Primär analysierte Marker waren CD14 und die Doppelpositivität CD9⁺/CD14⁺. Die Ergebnisse sollen eine Entscheidungsgrundlage für die Auswahl der geeignetsten Plattform für zukünftige militärmedizinische Anwendungen liefern.

Schlüsselwörter: Polytrauma, extrazelluläre Vesikel, liquid biopsy, Point-of-Care, Einsatzmedizin, Triage

Summary

Polytrauma represents one of the most frequent and complex injury patterns, particularly in military conflict settings such as National and Alliance Defense (LV/BV) scenarios. For accurate triage and the timely initiation of appropriate treatment, early blood-based biomarkers are of critical importance, as they can provide a rapid assessment of injury severity and the risk of internal organ involvement, even before imaging diagnostics are available.

Extracellular vesicles (EVs), especially small extracellular vesicles (sEVs), are released by virtually all cell types and reflect the physiological or pathophysiological state of their cells of origin, carrying cell type- and condition-specific molecular signatures. Consequently, immediately after tissue injury, the composition and load of released EVs differ markedly from those under healthy conditions. Previous research within the LiBOD™ (Liquid Biopsy in Organ Damage) project has shown that organ damage (OD) following polytrauma is associated with an increased release of monocyte-derived EVs, specifically CD14⁺ sEVs and their CD9⁺/CD14⁺ double-positive subpopulation.

Until now, it remained unclear which analytical platform can reliably reproduce these findings while offering standardization, user-friendliness, and field applicability suitable for future development into a portable point-of-care device.

The present study therefore compared several commercially available technologies for the detection of sEVs in serum samples from polytrauma patients. Five measurement systems were evaluated: SP-IRIS-based single-particle analysis (ExoView™ R100), bead-based flow cytometry (BD FACSCanto™ II), fiber-optic surface plasmon resonance analysis (FO-SPR, White FOX), and two free-floating approaches for small and large EVs. The primary markers analyzed were CD14 and the double-positive population CD9⁺/CD14⁺. The results provide a basis for selecting the most suitable analytical platform for future military medical applications.

Keywords: polytrauma; extracellular vesicles; liquid biopsy; point-of-care; military medicine; triage

Einleitung und Hintergrund

Verletzungen im Rahmen von Polytraumata können auf unterschiedliche Mechanismen zurückgeführt werden: Ein penetrierendes Trauma kann infolge von Splitter- oder Sprengexplosionen entstehen, stumpfe Verletzungsmuster können durch die Druckwelle einer Detonation verursacht werden, und ein Dezelerationstrauma tritt vermehrt nach abrupten Geschwindigkeitsänderungen auf, etwa beim Zusammenstoß eines Fahrzeugs mit einem Hindernis [2]. Insbesondere im militärischen Akutsetting dominieren Explosions- und ballistische Verletzungen, häufig in Form kombinierter Mischtraumata mit stumpfen und penetrierenden Komponenten.

Die Arbeitsgruppe um Owens et al. untersuchte die Verletzungsmuster während der Operation Iraqi Freedom und der Operation Enduring Freedom und zeigte, dass bis zu 78 % der erlittenen Kriegsverletzungen Explosionsverletzungen waren. In der Mehrzahl der Fälle führten unkontrollierbare Blutungen zum Tod [1][3]. Vor diesem Hintergrund erscheint die Entwicklung eines sensitiven Risiko- und Prognoseparameters – eines Biomarkers im Serum – für die wehrmedizinische Versorgung von besonderem Wert. Extrazelluläre Vesikel (EVs) stellen aus biologischer Sicht vielversprechende Kandidaten für eine Frühprognose dar, da sie als Teil der unmittelbaren Stressantwort nach Trauma freigesetzt werden und inflammatorische Signalwege widerspiegeln [5–7].

Die aktuellen Empfehlungen der International Society for Extracellular Vesicles (ISEV) betonen die Bedeutung einer multimodalen Charakterisierung von EVs [4]. Zugleich bestehen zwischen den verfügbaren Messplattformen deutliche Unterschiede hinsichtlich Sensitivität, Spezifität und Reproduzierbarkeit, was die Auswahl eines praxistauglichen Ansatzes erschwert [7]. Die durchgeführten Vorarbeiten im Polytrauma-Kontext zeigten, dass Monozyten-assoziierte sEV-Signaturen mit der Verletzungsschwere und der Organbeteiligung korrelieren [5][6].

Neben der Leber ist die Milz insbesondere als häufig betroffenes parenchymatöses Organ von hoher klinischer Relevanz. Weitere aktuelle Ergebnisse aus dem LiBOD™-Projekt konnten zeigen, dass monozytenabgeleitete sEVs (CD9⁺/CD14⁺ sEVs) nicht nur zur Erfassung einer Organbeteiligung im Rahmen des Polytraumas geeignet sind, sondern darüber hinaus eine Korrelation zur Schwere der erlittenen Verletzung, z. B. des Milztraumas aufweisen [7]. Diese Korrelation mit dem AAST-Score unterstreicht das Potenzial sEV-basierter Biomarker. Gerade im militärmedizinischen Kontext, etwa bei limitierter Verfügbarkeit schnittbildgebender Verfahren im Feld, könnte die Integration solcher sEV-Marker in bestehende diagnostische Algorithmen, wie z. B. die erweiterte FAST-Sonographie (E-FAST), zu einer verbesserten Risikostratifizierung und Triage beitragen. Unklar blieb jedoch, welche quantitative Methodik für die Akut- oder Feldmedizin geeignet ist.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, einen marktverfügbaren Technologieträger zu identifizieren, der eine verlässliche Diskriminierung zwischen Polytrauma-Patienten mit und ohne Organ Damage (OD, d. h. mit bzw. ohne Verletzungen innerer Organe) ermöglicht – bei gleichzeitig praktikablem Zeitbedarf für den klinischen oder einsatznahen Einsatz.

Material und Methoden

Kohorte und Ethik

In die Studie wurden am Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz behandelte polytraumatisierte Patienten mit einem Injury Severity Score (ISS) ≥ 16 eingeschlossen. Die Kohorte wurde in zwei Gruppen unterteilt: Patienten mit klinisch bestätigten führenden Verletzungen parenchymatöser Organe (Organ Damage (OD); z. B. Leber-, Milz- oder Lungenverletzungen) sowie Patienten ohne Organbeteiligung (w/o OD), bei denen vorwiegend muskuloskelettale und weichteilbetonte Verletzungsmuster vorlagen. Beide Gruppen erfüllten die Kriterien eines Polytraumas; Alter und Geschlecht wurden zwischen den Gruppen gematcht. Erfasst wurden darüber hinaus klinische Basisparameter wie ASA-Score, C-reaktives Protein (CRP), Fibrinogen, die Behandlungsdauer auf der Intensivstation sowie die prä- und posttraumatische Medikation. Ausschlusskriterien waren fehlende Einwilligung, bestehende maligne oder chronisch-entzündliche Erkrankungen sowie ein Alter unter 18 Jahren. Die Studie wurde nach den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki durchgeführt und von der Ethikkommission der Landesärztekammer Rheinland-Pfalz genehmigt (Votum Nr. 2020–15050).

Präanalytik

Die Blutentnahmen erfolgten in der Akutphase innerhalb von 24 Stunden nach dem Trauma. Nach der Serumgewinnung wurden die Proben aliquotiert, bei −80 °C gelagert und auf Trockeneis transportiert, um eine standardisierte Handhabung zu gewährleisten.

Isolation

Die Anreicherung der sEVs erfolgte mittels Size-Exclusion-Chromatographie (SEC). Für die Analytik wurden die vorderen vier Fraktionen herangezogen, die den höchsten Anteil an sEVs aufweisen, während die späteren Fraktionen zunehmend lipoproteinreich ausgefallen sind [5].

Charakterisierung

Zur methodischen Absicherung wurde ein Western Blot durchgeführt, bei dem typische sEV-assoziierte Markerproteine (CD9, CD63, CD81, TSG101, ALIX) sowie Negativmarker für zelluläre Kontaminationen (Calreticulin) analysiert wurden. Damit konnte die sEV-Zuordnung gemäß den Kriterien der MISEV 2018-Guidelines bestätigt werden [4][5].

Messplattformen und Marker

Fünf verschiedene, marktverfügbare Plattformen wurden hinsichtlich ihrer Eignung zur quantitativen Bestimmung von CD14-assoziierten small EVs verglichen:

1. SP-IRIS Single-Particle Analysis (ExoViewTM R100, Unchained Labs, Boston, USA): Capture Antikörper-beschichtete Chips (anti-CD9, anti-CD63 und anti-CD81) zur Immobilisierung von sEVs; Analyse auf Einzelpartikelebene. Neben Einzelfärbungen (nur CD14⁺) wurde eine Analyse auf CD9⁺/CD14⁺-Events durchgeführt, hierbei wurden ausschließlich sEVs quantifiziert, die auf CD9-Spots immobilisiert und gleichzeitig CD14-positiv waren.
2. Bead-basiertes FACS (BD FACS Canto II, Franklin Lakes, USA): Bindung der sEVs an Latex-Beads und Detektion als Ensemble-Fluoreszenzsignal. Aufgrund methodischer Limitationen ist hier nur eine Einzelfärbung gegen CD14⁺ möglich.
3. Faseroptische Surface-Plasmon-Resonanz-Analyse (FO-SPR; White FOX, VixenBio, Gent, Belgium): Label-freies, immobilisierendes Verfahren auf Basis der faseroptischen Oberflächenplasmonen-Resonanz.; das Sensorsignal entsteht durch Änderungen der refraktiven Indexschicht an der Chipoberfläche beim Binden der EVs. Analysiert wurde eine CD9⁺/CD14⁺-Signatur. Die Methode ermöglicht kurze Laufzeiten (< 80 min ohne SEC, < 60 min möglich).
4. Imaging Flow Cytometry (ImageStreamX Mark II, Luminex, Fremont, USA): Free-floating-Erfassung einzelner Partikel mit bildgebender Validierung; die quantitative Kennzahl basierte auf der Anzahl CD14⁺ Objekte pro ml.
5. Durchflusszytometrie large EVs (MACSQuant 10, Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany): Free-floating-Analyse großer EVs mit simultaner Färbung auf AnnexinV und CD14; berechnet wurde das Verhältnis der CD14⁺/AnnexinV⁺-Events pro 1000 AnnexinV-positiven Signalen. Diese Daten stammen aus einer früheren eigenen Publikation mit Fokus auf large EVs [6].

Primäre Endpunkte

Primärer Endpunkt war der Nachweis signifikanter Unterschiede der CD14-assoziierten sEV-Signatur zwischen der OD- und w/o OD-Gruppe sowie deren Bestätigung in der Doppelpositivität CD9⁺/CD14⁺.

Statistische Analyse

Die Datenauswertung erfolgte mit Prism 10 (GraphPad Software, Boston, USA) und Python 3.12 (Python Software Foundation, Wilmington, USA) in Google Colab Pro (Alphabet Inc., Mountain View, USA). Vor allen Gruppenvergleichen wurde die Normalverteilung der Variablen geprüft (Shapiro – Wilk- und Kolmogorov – Smirnov-Test). Bei gegebener Normalverteilung wurde ein zweiseitiger t-Test mit Welch-Korrektur angewendet. Für kategoriale Variablen, insbesondere Medikationsdaten (z. B. ASS, DOAK, Tranexamsäure), wurde der Fisher’s Exact Test verwendet.

Ergebnisse

Für die Analyse wurden ausschließlich Proben berücksichtigt, die auf mindestens vier der fünf verfügbaren Plattformen erfolgreich gemessen werden konnten („high-confidence cohort“), um die methodische Vergleichbarkeit sicherzustellen.

Plattformvergleich

Alle Systeme zeigten eine höhere Konzentration von CD14⁺ oder CD9⁺CD14⁺ small EVs in der OD-Gruppe (Abbildung 1). Die SP-IRIS-basierte Einzelpartikelanalyse (ExoViewTM R100) erzielte die größte Trennschärfe zwischen OD und w/o OD (unabhängiger t-Test mit Welch-Korrektur, CD14⁺: p = 0,001 und CD9⁺/CD14⁺: p = 0,002). Die FO-SPR-Analyse (White FOX) reproduzierte den Trend mit signifikanter Differenzierung zwischen OD und w/o OD (p = 0,02) bei deutlich kürzerer Laufzeit (< 80 min ohne SEC, < 60 min möglich).

Abb. 1: Vergleichende Analyse CD14-assoziierter small und large extracellular vesicles (EVs) zwischen Patienten mit Organ Damage (OD) und ohne Organ Damage (w/o OD): Dargestellt sind die Ergebnisse der plattformübergreifenden Quantifizierung monozytenabgeleiteter EV-Subpopulationen aus Serumproben polytraumatisch verletzter Patienten. Untersucht wurden CD14⁺- und CD9⁺/CD14⁺-Signaturen unter Nutzung verschiedener Technologien: SP-IRIS-basierte Single-Particle-Analytik (ExoViewTM R100), bead-basierte Durchflusszytometrie (BD FACS Canto II), interferometrische Nanoshift-Analyse (White FOX), Imaging Flow Cytometry (ImageStreamX) sowie die Durchflusszytometrie großer EVs (MACSQuant 10). Die Balken stellen Median-, Quartils- und Streuungswerte der jeweiligen Plattform dar. Der Vergleich zwischen OD- und w/o OD-Gruppe erfolgte mittels unabhängigen t-Test mit Welch-Korrektur (zweiseitig, α = 0,05). Die dargestellten p-Werte geben die Signifikanzniveaus der beobachteten Gruppenunterschiede an. Fallzahlen (n) sind unterhalb der jeweiligen Diagramme angegeben.

Die bead-basierte Durchflusszytometrie (BD FACS Canto II) bestätigte auch die Differenzierung zwischen OD und w/o OD, zeigte jedoch eine geringere Signalamplitude infolge der bead-basierten Messung, in der eine unbekannte Anzahl von sEVs an den Beads bindet und anschließend mit dem anti-CD14 APC spezifisch für CD14 gefärbt wird (p = 0,006). Imaging Flow Cytometry (ImageStreamX) visualisierte CD14⁺ EVs im free-floating-Modus, wies jedoch eine höhere Streuung auf (p = 0,03). Die Durchflusszytometrie großer EVs (MACSQuant 10) zeigte eine analoge Signifikanz für AnnexinV⁺CD14⁺-EVs (p = 0,003).

Diskrimination OD vs. w/o OD

Die AUROC-Werte lagen plattformabhängig zwischen 0,87 (FOX) und 1,0 (ExoViewTM) bei Sensitivitäten von 81–100 % und Spezifitäten von 72–100 %.

Konsens der Plattformen

Über alle Systeme hinweg zeigte sich konsistent eine höhere CD14-assoziierte EV-Signatur bei Patienten mit Organ Damage. Immobilisierende Verfahren (SP-IRIS, FOX, Bead-FACS) erzielten die höchste Trennschärfe, während free-floating-basierte Ansätze (ImageStreamX, MACSQuant10) den biologischen Effekt reproduzierten, jedoch methodenbedingt variabler waren.

Praktische Bewertung

ExoViewTM R100 bot die höchste analytische Präzision, während White FOX durch kurze Laufzeiten und einfachere Handhabung als potenzieller Technologieträger für ein feldtaugliches LiBOD™-System erscheint.

Diskussion und Schlussfolgerung

Die Ergebnisse dieser Arbeit bestätigen die Relevanz monozytenabgeleiteter sEVs als Frühmarker im Kontext des Polytraumas. Sowohl CD14⁺ als auch CD9⁺/CD14⁺ sEVs zeigten konsistent höhere Konzentrationen in Patienten mit Verletzungen der inneren Organe (OD) im Vergleich zur Kontrollgruppe mit Verletzungen des knöchernen Skeletts (w/o OD). Dieser Befund spiegelt eine frühe Immunaktivierung wider, die sich unmittelbar nach dem Trauma in der Zusammensetzung der zirkulierenden Vesikel abbildet [4–6]. Die Einbindung des Tetraspanins CD9 in die Signatur erhöhte die Trennschärfe und spricht dafür, dass ein kontextualisiertes Marker-Profil biologisch aussagekräftiger ist als Einzelfärbungen.

Plattformübergreifend zeigte sich eine hohe Reproduzierbarkeit der Ergebnisse: Immobilisierende Systeme wie SP-IRIS (ExoView™ R100) und FO-SPR-Analysen (White FOX) lieferten die präzisesten Trennungen, während free-floating-Ansätze wie Imaging Flow Cytometry (ImageStreamX) oder klassische Durchflusszytometrie (BD FACS Canto II) größere Streuungen aufwiesen, jedoch denselben biologischen Trend bestätigten. Diese Übereinstimmung über mehrere Technologien hinweg unterstreicht die Robustheit des CD14-Signals und bestätigt die Eignung von sEV-basierten Biomarkern für den klinischen und translationalen Einsatz [5–7].

Besonders in der taktischen Notfallmedizin ergibt sich hieraus ein praxisrelevanter Ausblick. In realen Einsatzszenarien, etwa in Vorfeldgefechtsräumen wie derzeit in der Ukraine, sind Evakuierungen häufig nur unter hohem Risiko oder mit erheblicher Verzögerung möglich. Unter solchen Bedingungen könnte ein hochmobil einsetzbares LiBOD™-System die medizinische Lagebeurteilung entscheidend verbessern. Durch drohnengestützte Transportprozesse ließe sich die Blutprobe bereits während des Transports gegebenenfalls vorbereiten. Dies würde ermöglichen, Triage- und Therapieentscheidungen deutlich früher und datengestützt zu treffen, noch bevor der Patient eine Sanitätseinrichtung erreicht.

Die Kombination aus biologischer Aussagekraft, Automatisierungspotenzial und Mobilität macht das LiBOD™-Konzept zu einem innovativen Ansatz, der die Lücke zwischen der diagnostischen Erfassung und der einsatznahen Entscheidungsunterstützung schließen kann. ­Perspektivisch könnten portable EV-Analysemodule zu ­einem festen Bestandteil der sanitätsdienstlichen Infrastruktur werden – von der vorderen Linie bis zur Role 2. Die hier gewonnenen Erkenntnisse liefern dafür eine belastbare wissenschaftliche Grundlage und markieren einen wichtigen Schritt hin zu einer feldtauglichen, molekular gestützten Triage im militärischen Kontext.

Literaturverzeichnis

1. Eastridge BJ, Mabry RL, Seguin P, Cantrell J, Tops T, Uribe P, et al. Death on the battlefield (2001-2011): implications for the future of combat casualty care. J Trauma Acute Care Surg. 2012;73(6 Suppl 5):S431-S437. mehr lesen
2. Khorram-Manesh A, Goniewicz K, Burkle FM, Robinson Y. Review of Military Casualties in Modern Conflicts-The Re-emergence of Casualties From Armored Warfare. Mil Med. 2022 Mar 28;187(3-4):e313-e321. mehr lesen
3. Owens BD, Kragh JF, Jr., Wenke JC, Macaitis J, Wade CE, Holcomb JB. Combat wounds in operation Iraqi Freedom and operation Enduring Freedom. J Trauma. 2008;64(2):295-299. mehr lesen
4. Thery C, Witwer KW, Aikawa E, Alcaraz MJ, Anderson JD, Andriantsitohaina R, et al. Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018 (MISEV2018): a position statement of the International Society for Extracellular Vesicles and update of the MISEV2014 guidelines. J Extracell Vesicles. 2018;7(1):1535750. mehr lesen
5. Wang B, Wohler A, Greven J, Salzmann RJS, Keller CM, Tertel T, et al. Liquid Biopsy in Organ Damage: small extracellular vesicle chip-based assessment of polytrauma. Front Immunol. 2023;14:1279496. mehr lesen
6. Wohler A, Gries SK, Salzmann RJS, Krotz C, Wang B, Muller P, et al. Monocyte derived large extracellular vesicles in polytrauma. J Extracell Biol. 2024;3(9):e70005. mehr lesen
7. Wohler A, Wang B, Schwab R, Lukacs-Kornek V, Willms AG, Kornek MT. Liquid biopsy in organ damage: introduction of an innovative tool for assessing the complexity of blunt splenic injury. Eur J Med Res. 2025;30(1):6. mehr lesen

Danksagung

Wir bedanken uns bei VixenBio (Gent, Belgien) für die fachkundige Durchführung der White-FOX-Messungen und die konstruktive Zusammenarbeit im Rahmen des LiBOD™-Projektes. Die erhobenen Daten wurden unabhängig voneinander ausgewertet und haben wesentlich zur Plattformvergleichbarkeit beigetragen.

Manuskriptdaten

Zitierweise

Müller P, Wöhler A, Giebel B, Tertel T, Schwab R, Willms AG, Kornek MT. LiBOD™ - Liquid Biopsy bei Organschäden: Vergleichende Analyse marktverfügbarer Messverfahren im Hinblick auf den Einsatz in der Landes- und Bündnisverteidigung. WMM 2026;70(1–2):30-34.

DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-810

Für die Verfasser

Oberstleutnant d. R. Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Miroslaw T. Kornek,

Institut für molekulare Medizin und experimentelle Immunologie (IMMEI)

Universität Bonn

BMZ-II, Venusberg Campus 1, 53127 Bonn

E-Mail: miroslawkornek@web.de

Der Beitrag wurde als Vortrag beim Wettbewerb um den Heinz-Gerngroß-Förderpreis 2025 der Deutschen Gesellschaft für Wehrmedizin und Wehrpharmazie e. V. am 31. Oktober 2025 in Papenburg gehalten und mit dem zweiten Preis ausgezeichnet.

Manuscript Data

Citation

Müller P, Wöhler A, Giebel B, Tertel T, Schwab R, Willms AG and Kornek MT. [LiBOD™ - Liquid Biopsy in Organ Damage: Comparative Analysis of Commercially Available Measurement Methods Focused on Use in National and Alliance Defense]. WMM 2026;70(1–2):30-34.

DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-810

For the Authors

Lieutenant Colonel (Res) Associate
Prof. Dr. rer. Nat. Miroslaw
T. Kornek

Institute of Molecular Medicine and Experimental Immunology (IMMEI)

University of Bonn

BMZ-II, Venusberg Campus 1, D-53127 Bonn

E-Mail: miroslawkornek@web.de

The article was presented as a lecture in the competition for the Heinz Gerngroß Award 2025 of the German Society for Military Medicine and Military Pharmacy on October 31, 2025, in Papenburg/Germany and was awarded second prize.