03.12.2020 - Technische Universität Wien

TU Wien präsentiert den schnellsten Corona-Test der Welt

Neuartige Bio-Chip-Technologie kann extrem kleine Zahlen von Viren verlässlich nachweisen – und das in bisher unerreichter Schnelligkeit

Bisherige Corona-Schnelltests beruhen auf bekannten Nachweisverfahren, wie sie auch schon für andere Viren verwendet wurden. An der TU Wien wurde nun allerdings eine neuartige Testmethode entwickelt, die auf einem veränderten Messprinzip beruht. Diese Methode kann deutlich schneller ein Ergebnis liefern als bisher, außerdem ist sie extrem sensitiv: Drei bis fünf Viren genügen bereits, um verlässlich ein Signal zu erzeugen. Die Gefahr von falsch-negativen Ergebnissen wird dadurch minimiert.

Das neue Verfahren wurde bereits zum Patent angemeldet. Einige Monate Entwicklungszeit werden bis zum marktreifen Prototyen noch vergehen. Danach, so hofft das Forschungsteam, könnte der neue Test etwa dazu verwendet werden, vor öffentlichen Veranstaltungen eine große Zahl von Personen in sehr kurzer Zeit mit hoher Zuverlässigkeit durchzutesten.

Das Labor in einem Chip

„Wir beschäftigen uns seit vielen Jahren mit Bio-Chip-Technologien“, sagt Prof. Peter Ertl, Leiter der Cell-Chip-Forschungsgruppe am Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU Wien. „Dabei arbeitet man mit winzigen Flüssigkeitsmengen, die in den feinen Kanälen eines Bio-Chips präzise gesteuert und untersucht werden können. Genau diese Technologien kann man nun verwenden, um einen hochsensitiven Corona-Schnelltest zu entwickeln.“

Zunächst werden im Biochip passende Antikörper angebracht, die das gesuchte Virus festhalten können. Falls die untersuchte Probe Viren enthält, werden diese dort fixiert. Danach kommt eine weitere ganz spezielle Sorte von Antikörpern ins Spiel: Sie sind frei beweglich, allerdings mit einem Nanopartikel aus Gold versehen. Diese Antikörper binden an den fixierten Viren, jedes Virus wird somit durch ein winziges Stück Gold markiert.

Diese Markierung lässt man nun wachsen – und zwar mit Hilfe einer Silberlösung. Die Silberatome lagern sich am Gold an, und überall dort, wo sich ein Virus befindet, bildet sich ein Silberkomplex mit goldenem Kern. Nach kurzer Zeit ist diese Edelmetallstruktur so groß, dass sie einen elektrischen Kontakt zwischen zwei Elektroden herstellt. Plötzlich fließt Strom, eine Lampe leuchtet auf – und das ist der Beweis, dass sich zwischen den Elektroden ein Virus befunden haben muss.

Sicher und schnell

„Unsere Methode hat mehrere Vorteile gegenüber bisherigen Verfahren“, sagt Peter Ertl. „Bisherige Test wertet man normalerweise durch bloßes Hinsehen aus: Irgendwo verfärbt sich ein Teststreifen. Bei einer sehr kleinen Zahl von Viren ist der Effekt möglicherweise zu klein, um wahrgenommen zu werden. Uns ging es darum, eine möglichst geringe Quote an falsch-negativen Ergebnissen zu haben. Auch geringste Mengen des Virus sollen nachgewiesen werden können. Dabei hilft unsere neue Methode sehr.“

Der zweite große Vorteil ist, dass der Test extrem schnell funktioniert. Man benötigt keine Zusatzgeräte, der Chip selbst genügt. „Bisherige Tests dauern oft etwa zwölf Minuten. Das klingt nicht viel, aber wenn ich etwa vor einer großen Veranstaltung am Einlass alle Personen durchtesten will, wird das schwierig. Mit unserem Test kann das viel schneller gelingen.“

Einige technische Details sind noch zu klären. Das Team hofft, in den nächsten Monaten einen praktikablen Prototyp zu entwickeln. „Dass die Methode gut funktioniert, wissen wir nun bereits, daher haben wir sie auch schon zum Patent angemeldet“, erklärt Peter Ertl. „Selbstverständlich ist unsere neue Technologie nicht nur für Coronaviren anwendbar, man kann sie an beliebige Arten von Viren anpassen.“

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