Der Schnelltest per Biochip soll auch kleine Coronavirus-Konzentrationen feststellen und somit fälschlich negative Tests ausschließen.

Bild: TU Wien

Neue Messmethode für Viren Schnellster Corona-Test der Welt: Infektionen per Biochip ermitteln

01.12.2020

In Österreich ist eine Testmethode für Covid-19 entwickelt worden, die auch kleine Mengen Viren zuverlässig nachweisen kann. Da sie schneller arbeitet als aktuelle Tests, ließe sie sich beispielsweise für Veranstaltungen einsetzen, bei denen viele Personen in kurzer Zeit getestet werden müssen.

Bisherige Corona-Schnelltests beruhen auf bekannten Nachweisverfahren, wie sie auch schon für andere Viren verwendet wurden. An der TU Wien ist nun eine neuartige Testmethode entwickelt worden, die auf einem veränderten Messprinzip beruht.

Die Methode kann deutlich schneller ein Ergebnis liefern als bisher; unter fünf Minuten sollen möglich sein. Außerdem ist sie extrem sensitiv: So genügen bereits drei bis fünf Viren, um ein Signal zu erzeugen. Die Gefahr von falsch-negativen Ergebnissen kann dadurch stark reduziert werden.

So funktioniert der Corona-Test per Biochip

„Wir beschäftigen uns seit vielen Jahren mit Biochip-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 Biochips präzise gesteuert und untersucht werden können. Genau diese Technologien kann man nun verwenden, um einen hochsensitiven Corona-Schnelltest zu entwickeln.“

Zunächst werden hierzu im Biochip passende Antikörper angebracht, die das gesuchte Virus festhalten können. Enthält die untersuchte Probe Viren, werden diese dort fixiert.

Danach kommt eine weitere Sorte von Antikörpern ins Spiel: Sie sind frei beweglich, allerdings mit einem Nanopartikel aus Gold versehen. Diese Antikörper binden an den fixierten Viren und markieren diese somit jeweils durch ein winziges Stück Gold.

Die Markierung wird anschließend zum Wachsen gebracht, und zwar mittels 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. Es fließt Strom, eine Lampe leuchtet auf und der Beweis ist erbracht, dass sich zwischen den Elektroden ein Virus befunden haben muss.

Vorteile im Vergleich zu aktuellen Testverfahren

„Unsere Methode hat mehrere Vorteile gegenüber bisherigen Verfahren“, erklärt 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. Es sind keine Zusatzgeräte notwendig, der Chip selbst genügt. Ertl: „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 aber noch zu klären. Das Team der TU Wien hofft deshalb, 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“, sagt Ertl. Die neue Technologie lasse sich dabei nicht nur für das Coronavirus anwenden. „Man kann sie auch an beliebige Arten von Viren anpassen.“

Technische Details zur Biochip-Messmethode

Bildergalerie

  • In den feinen Kanälen des Biochips können verschiedene Flüssigkeiten eingebracht werden, mit deren Hilfe sich Erreger aufspüren lassen.

    Bild: TU Wien

  • Prof. Peter Ertl (Mitte) mit Christoph Eilenberger und Helene Zirath im Biochip-Labor der TU Wien

    Bild: TU Wien

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel