Coronaviren mit sensorenbasiertem Test schnell und zuverlässig identifizieren – Gesundheit

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Die an der Entwicklung beteiligten Forschenden arbeiten in der Regel an der Messung, Analyse und Reduktion von Luftschadstoffen wie Aerosolen und künstlich hergestellten Nanopartikeln.

Doch die derzeitige Coronakrise führte dazu, dass sich die Ziele der Forschungseinrichtung verändert haben.

Das Team versuchte einen Sensor zu entwickeln, der SARS-CoV-2 schnell und zuverlässig nachweisen kann.

Durch die Zusammenarbeit der Empa, der ETH Zürich und des Universitätsspitals Zürich wurde ein Sensor entwickelt, der Coronaviren zuverlässig nachweisen kann.

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Die Ergebnisse der Studie wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „ACS Nano“ veröffentlicht.

In der Corona-Krise benötigen wir dringend effektive Möglichkeiten, um uns zu schützen und eine mögliche Erkrankung frühzeitig festzustellen.

Jetzt wurde ein neuer Sensor entwickelt, der einen Nachweis von Coronaviren besonders schnell ermöglicht.

Bestehender Sensor wurde weiterentwickelt

Effektiver Coronatest in Aussicht?

Noch bevor sich COVID-19 auszubreiten begann, forschte die Untersuchungsgruppe bereits an Sensoren, die Bakterien und Viren in der Luft nachweisen können.

Im Januar kam die Forschungsgruppe dann auf die Idee, auf dieser Grundlage den Sensor dahingehend weiterzuentwickeln, dass er ein bestimmtes Virus zuverlässig identifizieren kann.

Schnelle und zuverlässige Tests sind in der heutigen Zeit dringend erforderlich, um die Pandemie so rasch wie möglich unter Kontrolle zu bringen.

Die meisten Laboratorien verwenden eine molekulare Methode, um Viren bei Atemwegsinfektionen nachzuweisen.

Diese ist in der Lage auch kleinste Mengen von Viren nachzuweisen.

Es gibt allerdings das Problem, dass die Methode zeitaufwändig und fehleranfällig sein kann.

Sensor zum Nachweis von SARS-CoV-2?

Bei der aktuellen Forschungsarbeit wurde jetzt eine alternative Testmethode in Form eines optischen Biosensors entwickelt.

Dieser Sensor kombiniert zwei verschiedene Effekte, wodurch er das Virus sicherer und zuverlässiger nachweisen kann.

Dabei handelt es sich um einen optischen und einen thermischen Effekt.

Der Test verwendet Nanoinseln aus Gold und künstlich hergestellte DNA-Rezeptoren, welche mit spezifischen RNA-Sequenzen des SARS-CoV-2-Virus übereinstimmen.

Bei dem Coronavirus handelt es sich um ein RNA-Virus.

Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass sein Genom nicht wie bei lebenden Organismen aus einem DNA-Doppelstrang besteht.

Es besteht aus einem einzigen RNA-Strang.

Die künstlichen DNA-Rezeptoren auf dem Sensor sind also die Komplementärsequenzen zu den eindeutigen RNA-Genomsequenzen des Virus, welche diesen eindeutig identifizieren können, berichten die Forschenden.

Bei dem Vorgang ist es sehr wichtig, dass nur diejenigen RNA-Stränge erfasst werden, die genau mit dem DNA-Rezeptor auf dem Sensor übereinstimmen.

Hier hilft ein zweiter Effekt, der als plasmonischer photothermischer (PPT) Effekt bezeichnet wird.

Wird die gleiche Nanostruktur auf dem Sensor mit einem Laser in einer bestimmten Wellenlänge angeregt, erzeugt er lokalisierte Wärme.

Wenn sich Moleküle an die Oberfläche binden, ändert sich der lokale Brechungsindex innerhalb des Nahfeldes.

Mit einem optischen Sensor, kann eine solche Änderung dann gemessen und schließlich festgestellt werden, ob die Probe die betreffenden RNA-Stränge enthält.

Bei der zum Nachweis verwendeten Technologie handelt es sich um ein optisches Phänomen, welches häufig in metallischen Nanostrukturen auftritt.

Werden diese angeregt, modulieren sie einfallendes Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich und erzeugen so ein sogenanntes plasmonisches Nahfeld um die Nanostruktur.

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Tekk.tv Gesundheit 

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