Biochip testet Dutzende Virusantigene zugleich

Forscher des Weizmann Institute of Science haben einen Biochip für die nächste Pandemie erzeugt, der Dutzende von Virusantigenen gleichzeitig testet. Der genetisch programmierte, zellfreie Biochip, dessen Entwicklung und Wirkungsweise in "Nature Nanotechnology" beschrieben ist, kann Proteine schnell synthetisieren, kartieren und testen. Dadurch ist es möglich, die Wechselwirkung von Antikörpern mit Viren zu bestimmen.

Schneller Datenlieferant

Der Biochip liefert Daten schneller als herkömmliche Methoden und zeigt, auf welche Virusfragmente Antikörper abzielen und wie stark sie an diese Fragmente binden. 2020 begann das Team um Roy Bar-Ziv mit der Entwicklung eines DNA-Chips, der nicht nur schnell gezeigt hat, wie das menschliche Immunsystem auf Coronaviren reagiert, sondern auch neue Möglichkeiten für eine schnelle Reaktion auf künftige Virusausbrüche eröffnete

"Während der Pandemie haben wir erkannt, dass die von unserem Labor entwickelten Werkzeuge für die Erforschung von Viren umfunktioniert werden und sofort relevant werden können", sagt Bar-Ziv. Die Untersuchung der Reaktion des Immunsystems auf ein Virus ist eine komplexere Aufgabe als ein schneller Diagnosetest, der Aufschluss darüber gibt, ob eine Person mit diesem Virus infiziert ist oder nicht.

Um zu verstehen, welche Antikörper ein Virus erkennen und wie stark sie daran binden, müssen Forscher in der Regel jedes virale Protein separat herstellen, es reinigen und dann gegen Antikörper testen - ein Prozess von Tagen oder sogar Wochen. Einige Labore verwenden Miniatur-Flüssigkeitskanäle, die den Test beschleunigen, aber diese Aufbauten sind komplex und erfordern präzise Pumpen und Schläuche.