Neue Methode für Corona-Schnelltests: Hochempfindlicher Nachweis

Rot ist der Strich nicht, aber vielleicht leicht rosa – oder doch nur ein eingebildeter Schatten? Corona-Schnelltests können zwar eine Infektion nachweisen, ist die Viruslast aber gering, kommt es oft zu falschen Negativ-Ergebnissen, da der Test nicht empfindlich genug ist. Das wollen Wissenschaftler der Physikalischen Chemie der Universität Duisburg-Essen (UDE) um Prof. Sebastian Schlücker ändern. Dafür erhielt er nun den Internationalen Raman-Innovationspreis.

Je empfindlicher der Test, desto niedriger kann die Konzentration der nachzuweisenden Substanz für ein eindeutiges Ergebnis sein. „Die Empfindlichkeit unserer Methodik ist unter Laborbedingungen zehn Millionen Mal höher als bei üblichen Tests“, erklärt Prof. Schlücker vom Center for Nanointegration (CENIDE) der UDE. Allerdings wissen die Forschenden hier genau, was in der Probe chemisch vorliegt. Nun muss das Verfahren in die Praxis übertragen werden. „Dort sind allerdings störende Komponenten enthalten. Wenn wir trotzdem ‚nur‘ noch eine 100- bis 1000-fache Verbesserung erhalten, ist dies immer noch ein Meilenstein.“ Und: Die Methode kann nicht nur bei Coronaviren eingesetzt werden, sondern überall dort, wo Stoffe vor Ort schnell und in sehr niedriger Konzentration nachgewiesen werden müssen – etwa bei einer Sepsis oder schädlichen Bakterien in Lebensmitteln.

Die Methode basiert auf den bereits bestehenden Schnelltests. „Die üblichen nanometerkleinen Goldpartikel, durch welche die rote Farbe beim Schnelltest entsteht, werden durch unser optimiertes Raman-Molekül-kodiertes Nanogold ersetzt.“ Ansonsten bleiben Herstellung und Funktion gleich. „Unsere Partikel sind etwas aufwendiger in der Herstellung. Diesen Prozess wollen wir automatisieren – dadurch schneller und günstiger werden“, erklärt Schlücker weiter.

Im Gegensatz zu den normalen Teststreifen, bei denen mit dem bloßen Auge die Testlinie erkannt wird, ist bei diesem Verfahren ein Laser-basiertes Messgerät (Reader) notwendig. Dieser ist derzeit noch so groß wie ein Notebook und soll kleiner werden. Dafür ist er 100- bis 1.000-fach schneller und kostet weniger als zehn Prozent im Vergleich zu den bisher verwendeten Raman-Forschungsgeräten. Für diese Entwicklung hat Schlücker den Internationalen Raman-Innovationspreis erhalten. Aber: da das Gerät benötigt wird, kann nicht jeder den Test bei sich zu Hause machen. „So ein Gerät könnte aber in Apotheken, Arztpraxen und Testzentren stehen. Da würde sich die Anschaffung für das Gerät dann rechnen – und benötigt immer noch weniger Zeit als ein PCR-Test. Bis zum flächendeckenden Einsatz könnte es noch zwei bis drei Jahre dauern.

Weitere Informationen: https://www.uni-due.de/imperia/md/content/ag-schluecker/git_0322.pdf.

 
Universität Duisburg-Essen (UDE)
Die Universität Duisburg-Essen wurde am 1. Januar 2003 durch die Fusion der Gerhard-Mercator-Universität Duisburg und der Universität-Gesamthochschule Essen (beide 1972) gegründet. Sie gehört mit rund 40.000 Studenten aus 130 Nationen zu den – nach Studentenzahlen – zehn größten deutschen Universitäten. Sie verfügt über ein breites, international ausgerichtetes Fächerspektrum. Sie ist ein Zentrum der nanowissenschaftlichen und biomedizinischen Forschung sowie der Lehrerausbildung in NRW und bietet mehr als 240 Bachelor- und Masterstudiengänge an. Nach dem Times Higher Education (THE) Ranking belegt die Universität Duisburg-Essen unter den Hochschulen 2020 den 194. Platz weltweit.
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Foto: Frauke Riether / pixabay

 

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