Dem Virus auf der Spur: Hightech-Leiterplatten für neue Coronatests

Der Nachweis, dass jemand sich mit dem Coronavirus angesteckt hat, kann auf verschiedene Art und Weise erbracht werden. Derzeit werden vor allem drei Methoden verwendet. In den Labors der Forscher wird aber bereits an neuen Verfahren gearbeitet, die zum Beispiel schnellere Ergebnisse oder eine einfachere Durchführung erlauben sollen. Leiterplatten von AT&S spielen dabei eine wichtige Rolle.

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Die beiden Verfahren, die gegenwärtig hauptsächlich eingesetzt werden, um akute Erkrankungen mit COVID festzustellen, sind PCR-Tests und Antigen-Tests. Bei beiden Verfahren wird zumeist ein Abstrich aus dem Mund-Rachenraum der zu testenden Personen genutzt. Beim PCR-Test (PCR steht für Polymerase-Chainreaction, zu deutsch Polymerasekettenreaktion) wird das Erbgut des Coronavirus direkt in der Probe nachgewiesen. Dazu muss der Abstrich aber von Fachpersonal entnommen werden und die Probe dann im Labor bearbeitet und analysiert werden. Beim Antigen-Test werden Proteine des Coronavirus in der Probe nachgewiesen. Das geht schnell, der Test ist aber weniger empfindlich als ein PCR-Test.

Das dritte gängige Verfahren, der Antikörpertest, eignet sich nicht für den Nachweis einer akuten Erkrankung, da die Bildung von Antikörpern im Körper von Infizierten bis zu drei Wochen dauern kann. Antikörpertests werden genutzt, um herauszufinden, wie hoch der Anteil von Personen, die bereits infiziert war, in einer Population ist.

Nachteile

PCR-Tests sind sehr empfindlich und liefern genaue Ergebnisse. Allerdings dauert das für gewöhnlich mindestens 24 Stunden. Das liegt daran, dass die RNA des Coronavirus im Labor aus der Probe extrahiert und dann in DNA umgeschrieben und vervielfältigt werden muss, bis die Nachweisschwelle erreicht ist. Es gibt mittlerweile auch PCR-Schnelltests, die diese Schritte in integrierten Minilaboren durchführen und ein Ergebnis nach etwa zwei Stunden liefern. Diese Schnelltests sind aber weniger zuverlässig und deutlich teurer als PCR-Tests, die im Labor durchgeführt werden.

Antigentests haben den Nachteil, dass sie oft fälschlicherweise negative Ergebnisse liefern. Wer positiv getestet wird, ist infiziert, aber bei einem negativen Ergebnis ist nicht sicher, ob nicht doch eine Erkrankung vorliegt. Deshalb kann bei einem negativen Ergebnis oft nur ein zusätzlicher PCR-Test Klarheit bringen. Das Ergebnis des Antigentests kann dafür schon nach 30 Minuten vorliegen.

Die Schnelltests funktionieren, weil sich komplexe Labortechnologie heute in ein Gehäuse verbauen lässt, das nicht viel größer ist als ein Smartphone ist. Miniaturisierte Leiterplatten von AT&S sind in vielen Hosentaschenlaboren von zentraler Bedeutung. Ein neu entwickeltes Antigen-Schnelltestgerät mit AT&S-Technologie soll in Zukunft schon nach 12 Minuten Ergebnisse liefern.

Neue Tests

Weil alle derzeit bekannten Verfahren ihre Nachteile haben, arbeiten Forscher weltweit daran, neue Coronatests zu entwickeln. Auch hier stehen Minilabore oft im Zentrum der Aufmerksamkeit: Forscher in Belgien arbeiten etwa daran, PCR-Tests mit Atemluftproben auf Siliziumchips durchzuführen. Testpersonen müssten dann nur noch in einen Behälter pusten und hätten fünf Minuten später ein Ergebnis.

Das von der EU geförderte Forschungsprojekt CORONADX geht einen anderen Weg. Das neuartige Testverfahren PATHAG soll innerhalb von 60 Sekunden ein verlässliches Testergebnis liefern, ohne dass geschultes Personal oder ein Labor notwendig wären. Dafür werden winzige Latexkügelchen mit Coronaantikörpern verbunden und in die zu testende Probe gemischt. Sind Viren vorhanden, binden die Antikörper sich an sie und nehmen die Latexkügelchen mit. Die Verklumpung ist dann mit freiem Auge zu erkennen.

Published On: 17. November 2020

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