17.04.2020 - American Chemical Society (ACS)

Neuer COVID-19-Test weist schnell und genau virale RNA nach

Mögliche Alternative zu PCR-basierten Tests

Millionen von Menschen wurden auf das neuartige Coronavirus getestet, die meisten mit einem Kit, das auf der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) beruht. Diese empfindliche Methode amplifiziert die SARS-CoV-2-RNA aus Patientenabstrichen, so dass winzige Mengen des Virus nachgewiesen werden können. Während die Pandemie jedoch zunimmt, zeigt dieses Laborarbeitspferd Anzeichen eines Stammes. Jetzt haben Forscher, die über eine Proof-of-Concept-Studie in ACS Nano berichten, eine potenziell genauere Diagnose entwickelt, die auf der plasmonischen photothermischen Abtastung basiert.

Gesundheitsexperten sind sich einig, dass erweiterte Tests entscheidend für die Kontrolle der Ausbreitung von COVID-19 sind. In vielen Ländern, darunter auch in den USA, ist das Testen jedoch in Verzug geraten, da die Vorräte an einigen Reagenzien begrenzt sind und ein Rückstand an Proben auf verfügbare PCR-Geräte und Laborpersonal wartet. Darüber hinaus wurde eine Reihe von falsch-negativen und -positiven Testergebnissen gemeldet. Andere Methoden, wie das Scannen und Kultivieren mittels Computertomographie (bekannt als "CT"), liefern keine schnellen oder Echtzeit-Ergebnisse. Jing Wang und Kollegen wollten einen schnelleren, potenziell genaueren COVID-19-Test zum Nachweis des SARS-CoV-2-Virus entwickeln, der eine praktische Alternative zur PCR sein könnte.

Die Forscher stützten ihren Test auf eine Technik namens lokalisierte Oberflächenplasmonenresonanz, die Wechselwirkungen zwischen Molekülen auf der Oberfläche einer konstruierten metallischen Nanostruktur als lokale Änderung des Brechungsindexes erkennen kann. Das Team stellte DNA-Sonden her, die spezifische SARS-CoV-2-RNA-Sequenzen erkannten und diese an Goldnanopartikel anhefteten. Wenn sie Stücke des Virusgenoms hinzufügten, hing die RNA an den komplementären Sonden wie ein Reißverschluss, der geschlossen wurde. Das Team setzte einen Laser ein, um die Nanopartikel zu erhitzen, wodurch es schwieriger wurde, dass unvollständig übereinstimmende Sequenzen angeheftet blieben, wodurch falsch-positive Ergebnisse reduziert wurden. Ein Nukleinsäure-"Reißverschluss", dem ein paar Zähne fehlten - was auf eine teilweise Fehlanpassung hinweist - würde sich unter diesen Bedingungen öffnen. Auf diese Weise konnten die Forscher zwischen SARS-CoV-2 und seinem nahen Verwandten, SARS-CoV-1, unterscheiden. Mit dem Assay konnten innerhalb weniger Minuten Mengen viraler RNA nachgewiesen werden, die unter den in Atemwegsabstrichen vorhandenen Mengen lagen. Obwohl der Test noch auf intakte virale RNA aus Patientenproben getestet werden muss, könnte er dazu beitragen, den derzeitigen Druck auf PCR-basierte Tests zu verringern, sagen die Forscher.

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American Chemical Society (ACS)

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