Blutstropfentest erkennt Infektion in 15 Minuten. Bahnbrechende Entdeckung von Wissenschaftlern aus Arizona
Forscher der Arizona State University haben einen tragbaren Test entwickelt, der schwere Infektionen – von COVID-19 bis HIV – in nur 15 Minuten erkennt. Das NasRED-Gerät benötigt nur einen Tropfen Blut und kostet nur wenige Dollar. Es bietet eine Genauigkeit, die mit Labortests vergleichbar ist. Seine Einfachheit und die geringen Kosten könnten sich in Regionen mit eingeschränktem Zugang zu Diagnostika als lebensrettendes Instrument erweisen.
Eine neue Diagnosetechnologie – NasRED (Nanoparticle-Supported Electronic Detection) – kombiniert die Geschwindigkeit von Antigentests mit der Präzision moderner Labormethoden. Für den Test genügt ein einziger Tropfen Blut, und das Ergebnis liegt innerhalb von 15 Minuten vor.
„Wir verfügen über die Geschwindigkeit und Benutzerfreundlichkeit eines Antigen-Schnelltests und seine Empfindlichkeit ist sogar besser als die von Labortests“, sagt Chao Wang , außerordentlicher Professor am Biodesign Center for Molecular Design and Biomimetics der ASU.
Virale und bakterielle Infektionen verursachen weltweit jährlich über 10 Millionen Todesfälle . Länder mit niedrigem und mittlerem Einkommen, in denen der Zugang zu Diagnostika eingeschränkt ist, leiden am meisten darunter. Krankheiten werden oft zu spät erkannt, und Patienten sterben an vermeidbaren Komplikationen.
Laut der Fachzeitschrift BMJ Quality & Safety sterben jedes Jahr bis zu 800.000 Amerikaner oder erleiden dauerhafte Behinderungen aufgrund von Diagnosefehlern – oft bei Infektionen, die bei rechtzeitiger Erkennung wirksam behandelt werden könnten.
Das Herzstück des neuen Tests sind Goldnanopartikel . Wissenschaftler beschichten sie mit Antikörpern oder Antigenen, die wie Magnete wirken und von Viren oder Bakterien freigesetzte Proteine einfangen.
Bei Vorhandensein eines Krankheitserregers sinken Nanopartikel auf den Boden des Röhrchens und ein spezieller Sensor misst die Klarheit der Flüssigkeit. Diese einfache Lösung ermöglicht äußerst präzise Messwerte.
Die neue Technologie ist so empfindlich, dass sie Krankheiten bereits bei Vorhandensein von wenigen hundert Partikeln erkennen kann – bis zu 100.000 Mal weniger, als für herkömmliche Labortests erforderlich ist.
NasRED übertrifft herkömmliche Tests: Es ist 3.000-mal sensitiver als ELISA , benötigt 16-mal weniger Probenmaterial und arbeitet 30-mal schneller. Und das Beste: Es kostet nur 2 US-Dollar pro Test.
Die Technologie wurde bereits bei der Diagnose von Ebola, COVID-19 und Lyme-Borreliose getestet.
„Einer der Vorteile unseres Sensors ist seine hohe Modularität. Nanopartikel lassen sich leicht anpassen, um eine Vielzahl von Krankheiten zu erkennen“, erklärt Wang.
Derzeit benötigt das Gerät noch kleine Maschinen zur Probenvorbereitung, doch Wissenschaftler arbeiten an der Miniaturisierung. Künftig könnte NasRED als Heimtest in Apotheken erhältlich sein – einfach in der Handhabung und dennoch äußerst präzise.
Die Technologie ermöglicht außerdem die frühzeitige Erkennung von Krebs , die Überwachung chronischer Krankheiten und die Reaktion auf neue epidemische Bedrohungen.
„Es ist, als würde man einen einzigen Tropfen Tinte in 20 olympischen Schwimmbecken entdecken“, fasst Wang es anschaulich zusammen.
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