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#Neues aus der Industrie
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Chip vereinfacht Covid-19-Tests und liefert Ergebnisse auf einem Telefon
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Wissenschaftler der Rice University in den Vereinigten Staaten haben ein Smartphone-Tool entwickelt, das in weniger als einer Stunde ein präzises und quantitatives Covid-19-Ergebnis liefert
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Peter Lillehoj, ein Maschinenbauingenieur aus dem Rice-Forschungsteam, erklärte, dass das Ziel war, "ein schnelles, tragbares Gerät zu schaffen, das nicht ins Labor gebracht werden muss." Sie wollten auch, dass das Gerät in der Lage ist, die frühe Phase der Infektion zu identifizieren, "weil das ist, wenn Sie wollen, um Quarantäne und minimieren Sie Ihre Exposition gegenüber anderen Menschen," der Forscher hinzugefügt.
Das Gerät wurde daher so konzipiert, dass es das SARS-CoV-2-Nukleokapsidprotein nachweisen kann, einen Biomarker von Covid-19, der in einem sehr frühen Stadium nachgewiesen werden kann. Lillehoj sagte:
"Wir können tatsächlich sehr niedrige Konzentrationen des Proteins nachweisen, bis hinunter zu etwa 10 Pikogramm pro Milliliter, was etwa hundertmal niedriger sein kann als die meisten Schnelltests. Da der Test ein quantitatives Ergebnis liefert, sagt er außerdem nicht nur, ob er positiv oder negativ ist, sondern auch, wie hoch die Konzentration ist. Die Tatsache, dass es sich um einen Bluttest handelt, macht ihn noch empfindlicher."
Blut liefert einen Echtzeit-Überblick über die Immunantwort des Körpers und ist weniger fehleranfällig als ein PCR-basierter Abstrich-Test. Da der Test keine Zwischenschritte beinhaltet, ist er außerdem weniger anfällig für Risiken oder Fehler bei der Entnahme und dem Austausch von Proben. Was die Benutzerfreundlichkeit anbelangt, so ist es das ultimative Ziel, dass das System nicht auf medizinisches Personal beschränkt ist und von jedermann mit entsprechender Schulung verwendet werden kann.
Magnetische Nanobeads
Um den Erfassungsprozess zu beschleunigen, entschied sich das Rice-Forschungsteam für einen einzigartigen Ansatz: magnetische Nanobeads. Lillehoj erklärt:
"Wir beschichten diese Beads mit zwei verschiedenen Materialien, dem Antikörper und einem Enzym. Der Antikörper ermöglicht es diesen Beads, sich an das Kernkapsidprotein zu heften."
Ein Kapillarrohr wird verwendet, um die Blutprobe zu einem Mikrochip zu bringen.
"Diesen Mikrochip setzen wir dann auf einen Magneten, der die magnetischen Beads mit dem nuklearen Kapsidprotein zur Oberfläche des elektrochemischen Sensors zieht, wo das Virusmaterial - das Protein - nachgewiesen wird."
Die Beads erzeugen dann einen zur Konzentration des Biomarkers in der Probe proportionalen Strom, der ein Signal an die Handy-App sendet. Wenn keine Covid-19-Biomarker vorhanden sind, binden die Beads nicht an den Sensor und werden in einem Abfallbehälter im Inneren des Chips weggespült.
Während die meisten Schnelltests das Spike-Protein detektieren, soll dieser Test das Kernkapsidprotein im Inneren des Virus identifizieren und damit auch den Nachweis von Varianten des Virus erleichtern. Lillehoj sagte:
"Wir hoffen, dass der Test dadurch auch für andere Stämme ein wenig universeller wird. Wenn Forscher herausfinden, dass ein neuer Stamm ein anderes Protein enthält, können wir unsere Tests ziemlich einfach modifizieren, um auf ein anderes Protein zu testen."
Der Test befindet sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase, aber mit der Fast-Track-Notfallzulassung der US-FDA könnte der Prozess innerhalb eines Jahres abgeschlossen sein, so Lillehoj.