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pte20220125004 Medizin/Wellness, Forschung/Entwicklung

Neuer Test für Corona noch zuverlässiger

Wissenschaftler des PSI entwickeln mit Baseler Kollegen "neuartiges Antikörper-Funktionsprinzip"


Thomas Mortelmans mit einem neuen Test für Infektionen mit Sars-CoV-2 (Foto: psi.ch)
Thomas Mortelmans mit einem neuen Test für Infektionen mit Sars-CoV-2 (Foto: psi.ch)

Villigen/Basel (pte004/25.01.2022/06:15) -

Forscher des Paul Scherrer Instituts (PSI) http://psi.ch und der Universität Basel http://unibas.ch haben einen neuen COVID-19-Schnelltest entwickelt, der zuverlässige und quantifizierbare Aussagen über die Erkrankung eines Patienten und dessen Verlauf - sowie Aussagen zu möglichen anderen Erkrankungen und Corona-Varianten - gibt. Zum Einsatz kommt ein "neuartiges Antikörper-Funktionsprinzip", wie es heißt. Details wurden in "ACS Applied Nanomaterials" publiziert.

Weitere Erprobung nötig

Bis der neue Test zum Einsatz kommt, muss er allerdings noch weiter erprobt und optimiert werden. Der zentrale Baustein des Tests besteht aus einer kleinen rechteckigen Scheibe normalen Plexiglases, die dem Objektträger eines Mikroskops sehr ähnlich ist. Sie besteht aus zwei Schichten: Die untere ist einen Millimeter dick, die obere 0,2 Millimeter. In die untere haben die Forscher per Elektronenstrahl-Lithografie ein Relief geprägt. Nachdem sie diese Master-Vorlage so erstellt hatten, nutzten sie diese für die sogenannte Nanoimprint-Lithografie.

Mit der dünnen Plexiglasschicht als Deckel weist die Scheibe nun drei parallel verlaufende Kanäle auf, durch die eine Flüssigkeit von einem Ende der Scheibe zum anderen strömen kann. Jeder von ihnen ist beim Einlass 300 Mikrometer breit und 3,4 Mikrometer hoch. Am Auslass sind die Kanäle fünf Mal so breit, aber nur einen Mikrometer hoch. Zwischendrin verjüngt sich der Kanal entlang einer gewissen Strecke auf nur wenige Mikrometer Breite, und an einer Stelle ist er nur 0,8 Mikrometer hoch.

Hochkomplexe Kanalstruktur

"Diese spezielle Struktur der Kanäle dient gleich mehreren Zwecken", sagt Studien-Erstautor Thomas Mortelmans von der Universität Basel. Zum einen sorge sie für einen starken Kapillareffekt, wie man ihn sonst etwa von den Leitungsbahnen der Bäume kenne, die so das Wasser aus ihren Wurzeln in ihre Kronen leiten. Dafür sei keinerlei Pumpe nötig. Die Kraft resultiere aus der Grenzflächenspannung zwischen Flüssigkeit und fester Oberfläche. Sie sauge das Wasser quasi durch die engen Bahnen. Genauso geschieht es dem Forscher nach bei den Kanälen im Plexiglas - nur, dass hier statt des Wassers ein Bluttröpfchen hindurchströmt.

Entscheidend für den Test ist laut dem Experten eine Passage, auf der die Höhe des Kanals von 3,4 auf 0,8 Mikrometer sinkt. In dieser von den Forschenden sogenannten "Einfangregion" bleiben zuvor dem Blut zugesetzte Partikel an vordefinierten Stellen stecken - je nachdem, welche Erreger im Blut vorliegen. "Für den Test würde der Proband zum Arzt oder in ein Testzentrum gehen", erläutert Mortelmans.

(Ende)
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