Biosensor erkennt SARS-CoV-2 schnell aus Nasen-Rachen-Abstrichen
Neuer Test analysiert Patientenproben ohne Probenvorbereitungsschritte
Adapted from ACS Nano 2020, DOI: 10.1021/acsnano.0c02823
Gegenwärtig beruhen die meisten diagnostischen Tests für COVID-19 auf einer Technik, die als Echtzeit-RT-PCR (Reverse Transkriptions-Polymerase-Kettenreaktion) bezeichnet 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 Virus-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 an das Graphen Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Spike-Protein an. Als 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 Nasopharynxabstrichen, die von Patienten mit COVID-19 oder gesunden Kontrollen entnommen wurden. Ohne jegliche Probenvorbereitung konnte 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.
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