Geruchsanalyse: Krankheitsspuren auf dem Wattestäbchen

Eine Geruchsanalyse von Körperproben kann unter kontrollierten Laborbedingungen unterschiedliche diagnostische Gruppen erkennen lassen. In einer Pilotstudie mit 24 Personen zeigten sich spektrale Muster für gesunde Menschen sowie für Personen mit Parkinson-Krankheit, COVID-19 oder leichter kognitiver Beeinträchtigung. Ob das Verfahren einzelne Erkrankungen im Versorgungsalltag zuverlässig erkennen kann, ist damit noch nicht belegt.

Die Untersuchung stammt von einer Arbeitsgruppe des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen, Forschenden der Technischen Universität Dresden und weiteren Einrichtungen. Veröffentlicht wurde sie in Scientific Reports (2026, DOI: 10.1038/s41598-026-68298-9). Im Mittelpunkt steht die laserbasierte photoakustische Spektroskopie, kurz LPAS.

Das Verfahren untersucht breitbandige spektrale Fingerabdrücke von Geruchsproben, nicht einzelne nachgewiesene Krankheitsmarker. Grundlage sind flüchtige organische Verbindungen, die der Körper unter anderem über Haut, Speichel, Urin oder Atem abgibt. Ihre niedrigen Konzentrationen und die komplexe Zusammensetzung der Gerüche erschweren die technische Unterscheidung gesunder und erkrankter Menschen.

Laserbasierte photoakustische Spektroskopie bezeichnet das in der Studie eingesetzte Messverfahren zur Analyse der Proben. Ausgewertet werden Spektralprofile, also Muster der erfassten Messsignale. Eine nähere Beschreibung des physikalischen Messprinzips ist in den vorliegenden Angaben nicht enthalten.

Die Forschungsfrage richtete sich darauf, ob diese Muster Unterschiede zwischen diagnostischen Gruppen sichtbar machen. Daraus folgt noch keine Zuordnung einzelner Verbindungen zu einer bestimmten Krankheit. Spezifische krankheitsbezogene Biomarker wurden ausdrücklich nicht untersucht.

Die Untersuchung verglich vier Gruppen mit jeweils sechs Personen. Insgesamt nahmen 24 Menschen mit idiopathischer Parkinson-Krankheit, leichter kognitiver Beeinträchtigung oder COVID-19 sowie gesunde Kontrollpersonen teil. Bei allen wurden dieselben Körperstellen beprobt.

1. Der Ablauf umfasste:
2. Mit sterilen Wattestäbchen Proben aus dem vorderen Bereich der Nasenhöhle entnehmen.
3. Weitere Proben am Bauchnabel gewinnen.
4. Die Ohrmuschel mit einem sterilen Wattestäbchen beproben.
5. Den Geruch der Proben mittels LPAS analysieren.
6. Die Spektralprofile auf Unterschiede zwischen den diagnostischen Gruppen auswerten.

Die Probenahme verbindet damit leicht zugängliche Körperstellen mit einer anschließenden technischen Analyse. Untersucht wurde dieser Ansatz unter kontrollierten Laborbedingungen. Erfahrungen aus der realen Anwendung müssen erst hinzukommen.

Die Auswertung der Spektralprofile ließ Gruppenstrukturen für alle vier untersuchten Kategorien erkennen. Das unterstützt die grundsätzliche Machbarkeit des Ansatzes, erlaubt bei sechs Personen pro Gruppe aber noch keine klinisch abgesicherte Aussage.

Entscheidend ist die Trennung zwischen einem erkennbaren Muster in einer kleinen Forschungsstichprobe und einem verlässlichen Test für einzelne Patient:innen. Die Arbeitsgruppe bewertet ihre Ergebnisse als Machbarkeitsnachweis. Ein klinisch validiertes diagnostisches Resultat liegt nicht vor.

Das Alter zeigte als einziger untersuchter Einflussfaktor einen konsistenten Zusammenhang mit den Hauptkomponenten der Auswertung. Für andere demografische Faktoren und Lebensgewohnheiten fand sich kein solcher konsistenter Zusammenhang. Die Alterszusammensetzung ist deshalb ein wichtiger Punkt für die nächste Forschungsphase.

Die geringe Stichprobe begrenzt zugleich die Aussagekraft. Dass in dieser Untersuchung Gruppenstrukturen erkennbar waren, beantwortet noch nicht, ob sich die Ergebnisse in größeren und anders zusammengesetzten Gruppen bestätigen.

Für weitere Studien nennt die Arbeitsgruppe insbesondere:

• größere Kohorten;
• altersangepasste Vergleichsgruppen;
• Untersuchungen unter Bedingungen der realen Anwendung.

Diese Schritte sollen klären, wie belastbar die beobachteten Unterschiede sind. Erst dann lässt sich besser beurteilen, welche Rolle die Geruchsanalyse außerhalb kontrollierter Laborbedingungen übernehmen könnte.

Eine Verringerung des Messumfangs könnte die technische Weiterentwicklung erleichtern. Die Auswertung deutet darauf hin, dass sich die Messungen stark reduzieren lassen, ohne relevante Informationen zu verlieren.

Die Arbeitsgruppe folgert: „Damit kann zukünftig eine kompakte, schnelle und kostengünstige Messtechnik realisiert werden.“

Die mögliche Anwendung bleibt jedoch eine Forschungsperspektive.

Das Team resümiert: „Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Geruchsanalyse von Wattestäbchen einen vielversprechenden Ansatz für künftige nicht-invasive Screening-Technologien darstellen könnte“.

Ein Screening würde hier auf eine vorläufige Erkennung möglicher Erkrankungshinweise zielen, nicht auf eine bereits gesicherte Diagnose. Der nächste Schritt ist deshalb die Validierung in größeren, altersangepassten Gruppen und unter realen Anwendungsbedingungen. Technische Vereinfachung und klinische Überprüfung müssen dabei getrennt bewertet werden.