Coronavirus Partikel durch neuen Sensor in der Luft erkennen
Sich in der Luft befindende Coronavirus Partikel sind derzeit schwer zu erkennen. Da Schulen, Unternehmen und andere Organisationen schwer ihre Strategien zur Wiedereröffnung während der COVID-19-Pandemie planen, wird das regelmäßige Testen von Menschen auf das Coronavirus eine der Schlüsselkomponenten bei Versuchen sein, neue Fallwellen zu verlangsamen und zu kontrollieren. Aus diesem Grund könnte eine neue Technologie, die sofortige und häufige Tests durchführen kann, eine wichtige Waffe im Kampf gegen eine Pandemie sein, die Menschen, Märkte und Regierungen auf der ganzen Welt bereits erheblich belastet hat. Und genau an dieser Technologie arbeitet Nian Sun, Professor für Elektro- und Computertechnik an der Northeastern University.
Neue Technologie gegen könnte Coronavirus Partikel erkennen
Aktuelle Testtechnologien können jedoch langsam für die schnelle Verbreitung des Virus sein. Ein positiver Test heute bedeutet nicht unbedingt, dass zwei Tage später noch jemand frei davon ist. Dies ist ungefähr so lange, wie es dauern würde, bis die Testergebnisse herausgekommen sind. Sun hat einen Gassensor für verschiedene Moleküle in der Luft entwickelt. Es ist ein Gerät, das die Chemie von Krankheitserregern in der Luft untersuchen kann, einschließlich des SARS-CoV-2-Coronavirus, das COVID-19 verursacht. Und wie ein Alkoholtester, der in Echtzeit Ergebnisse liefern kann, funktioniert es innerhalb von Sekunden. Das Gerät verwendet elektrochemische Sensoren, die aus einem speziellen Material bestehen. Dieses verfügt über Hohlräume, die die gleiche Form und Größe wie die kronenartige Struktur von Proteinen haben, die SARS-CoV-2 bedecken.
Wie fehlende Teile eines Puzzles passen diese Proteine in die Hohlräume des Materials. Die Sensoren fangen Coronavirus Partikel grundsätzlich aus der Luft auf. Dann reagiert das Material mit den Proteinen und sendet ein elektrisches Signal. Dieses zeigt dementsprechend an, dass ein Virus vorhanden ist. Die mikroskopischen Abdrücke auf den Sensoren haben also genau die gleiche Form wie die Coronavirus-Spike-Proteine. Daher bietet das Gerät laut Sun eine hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit. In seinem Labor haben die Sensoren gezeigt, dass sie das Coronavirus bei aktuellen Tests unter Verwendung von Polymerasekettenreaktionen genauso effektiv wie der Goldstandard nachweisen können. Der Prozess für diese Art von Tests umfasst das Erstellen von Millionen Kopien des genetischen Materials zum Nachweis des Coronavirus. Die Durchführung kann jedoch Tage in spezialisierten Labors erfordern.
Perspektiven zum Testen von Sars-Cov-2
Zusammen mit Jeremy Luban, Professor an der Medizinischen Fakultät der Universität von Massachusetts, arbeitet Sun mit der medizinischen Gemeinschaft zusammen, um sein Gerät zu testen und von der US-amerikanischen Food and Drug Administration eine Notfallgenehmigung für die Verwendung in verschiedenen Umgebungen zu erhalten. Er stellt sich sein Gerät als Handgerät vor, das in Krankenhäusern, Schulen und anderen Umgebungen verwendet wird, in denen das Risiko besteht, dass Menschen in Innenräumen Viruspartikel einatmen. Und da die molekular geprägten Sensoren auch auf Oberflächen montiert werden könnten, könnte das Gerät laut Sun auch bei effizienteren Tests auf Viruspartikel helfen, die aus der Luft auf verschiedene Objekte fallen. „Wir können die Oberfläche leicht erfassen, indem wir den Sensor direkt darauf legen“, sagt Sun. „Wir haben gerade einen Sensor genau dort platziert, und er kann uns automatisch, remote und drahtlos ein Ergebnis liefern.“
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