20.12.2019 - American Chemical Society (ACS)

Papierbasierter Test könnte Borreliose im Frühstadium diagnostizieren

Nach einem Tag Wandern im Wald ist das Letzte, was man entdecken möchte, eine Zecke, die sich in die Haut bohrt. Tage nachdem er das blutsaugende Insekt abgezupft hat, könnte der Wanderer einen Ausschlag entwickeln, der einem Bullauge ähnelt, ein verräterisches Zeichen der Borreliose. Doch nicht jeder, der sich eine Borreliose zuzieht, bekommt den Ausschlag. Jetzt haben Forscher, die in ACS Nano berichten, einen Bluttest entwickelt, der die Krankheit schnell und empfindlich im Frühstadium diagnostiziert.

Etwa 300.000 Fälle von Lyme-Borreliose, die durch die durch Zecken übertragenen Bakterien Borrelia burgdorferi verursacht werden, werden in den USA jedes Jahr diagnostiziert, so das U.S. Centers for Disease Control and Prevention. Zu den ersten Symptomen der Erkrankung gehören der charakteristische Hautausschlag sowie Fieber, Kopfschmerzen, Schüttelfrost und Muskelkater. Wenn sie nicht umgehend mit Antibiotika behandelt werden, können schwerwiegendere Symptome wie Gesichtslähmung, Nervenschmerzen, Herzklopfen und Arthritis auftreten. Jedoch entwickeln 10-20% der infizierten Menschen den Ausschlag nicht, und bestehende diagnostische Bluttests sind langsam, kostspielig oder unempfindlich in frühen Stadien, wenn die Behandlung am effektivsten ist. Aydogan Ozcan und seine Kollegen wollten einen schnellen, einfach zu bedienenden und kostengünstigen Bluttest zur Diagnose der Borreliose kurz nach der Infektion entwickeln.

Die Forscher bauten ein tragbares, papierbasiertes Gerät, um Antikörper gegen die B. burgdorferi Bakterien in Serumproben nachzuweisen. Die Vorrichtung beinhaltete eine Sensormembran, die mehrere Stellen enthielt, die sieben Bakterienantigene und ein synthetisches Peptid abdeckten. Antikörper aus Serumproben, die an den Stellen haften, wurden mit einer Lösung nachgewiesen, die je nach Menge der eingefangenen Antikörper ihre Farbe änderte. Die Forscher machten Fotos von den Farbveränderungen auf einem Smartphone und analysierten dann alle Punkte mit einem von ihnen entwickelten neuronalen Netzwerk, das bestimmen konnte, ob die Probe positiv oder negativ für die Borreliose war. Bei der Untersuchung an 50 Blutproben von Menschen mit oder ohne Lyme-Borreliose im Frühstadium hatte der Test eine Spezifität von 96,3% und eine Sensitivität von 85,7%. Der Assay ist nicht nur viel empfindlicher als bestehende Tests, sondern benötigt auch 15 Minuten für die Durchführung und kostet nur 42 Cent pro Test.

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