Diagnostischer Biosensor erkennt SARS-CoV-2 schnell aus Nasen-Rachen-Abstrichen

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Diagnostischer Biosensor erkennt schnell SARS-CoV-2 aus Nasen-RachenabstrichenNach Ansicht vieler Experten sind Früherkennung und Management entscheidend für die Verlangsamung der Ausbreitung von SARS-CoV-2, dem neuen Coronavirus, das COVID-19 verursacht.

Daher geht es jetzt darum, diagnostische Tests für das Virus zu entwickeln, die schneller, einfacher und genauer sind als die bisherigen.

Nun haben Forscher, die in ACS Nano berichten, einen auf Feldeffekttransistoren basierenden Biosensor entwickelt, der SARS-CoV-2 in Nasen-Rachen-Abstrichen von Patienten mit COVID-19 in weniger als einer Minute nachweist.Gegenwärtig stützen sich die meisten diagnostischen Tests für COVID-19 auf eine Technik, die Echtzeit-Reverse-Transkription-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) genannt wird und die SARS-CoV-2-RNA aus Patientenabstrichen verstärkt, so dass winzige Mengen des Virus nachgewiesen werden können.

Die Methode dauert jedoch mindestens 3 Stunden, einschließlich eines Schritts zur Vorbereitung der viralen RNA für die Analyse.

Edmond Changkyun Park, Seung Il Kim und Kollegen wollten einen schnelleren diagnostischen Test entwickeln, mit dem Patientenproben direkt aus einem Pufferröhrchen, das die Abstriche enthält, ohne Probenvorbereitungsschritte analysiert werden können.Das Team stützte seinen Test auf einen Feldeffekttransistor – eine Graphenplatte mit hoher elektronischer Leitfähigkeit.

Die Forscher hängten dem Graphen Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Spike-Protein an.

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Wenn sie dem Sensor entweder gereinigtes Spike-Protein oder kultiviertes SARS-CoV-2-Virus hinzufügten, verursachte die Bindung an den Antikörper eine Veränderung des elektrischen Stroms.

Als nächstes testete das Team die Technik an nasopharyngealen Abstrichen, die von Patienten mit COVID-19 oder gesunden Kontrollen entnommen wurden.

Ohne jegliche Probenvorbereitung könnte der Sensor zwischen Proben von kranken und gesunden Patienten unterscheiden.

Der neue Test war etwa 2-4 mal weniger empfindlich als RT-PCR, aber es konnten verschiedene Materialien untersucht werden, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern, sagen die Forscher.<img src="https://tekk.tv/wp-content/uploads/2020/04/1587405611_824_Diagnostic-biosensor-quickly-detects-SARS-CoV-2-from-nasopharyngeal-swabs.jpg" alt="Diagnostischer Biosensor detektiert schnell SARS-CoV-2 aus Nasen-Rachen-Abstrichen" title="Ein neuer Test detektiert SARS-CoV-2 (Kugeln) schnell durch Bindung an Antikörper (Y-Formen) auf einem Feldeffekttransistor.

Kredit: Angepasst von <i>ACS Nano</i> 2020, DOI: 10.1021/acsnano.0c02823″>.

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