Neues Verfahren zur schnellen Zählung und Identifizierung von Viren

Ein Professor der Uni Lancaster hat ein neues Konzept zur schnellen Analyse auf das Vorhandensein von Erkältungsviren bis hin zu Coronaviren vorgestellt

28.04.2021 - Großbritannien

Die auf der Analyse chemischer Elemente basierende Methodik, die von einer Analysetechnik zur Identifizierung metallischer Nanopartikel adaptiert wurde, ist in der Lage, das Vorhandensein von Viren innerhalb von nur 20 Sekunden zu erkennen.

Obwohl die Tests in einem Labor durchgeführt werden müssten, könnte damit schnell festgestellt werden, ob Menschen, die in ein Krankenhaus eingeliefert werden, mit einem Virus infiziert sind - was es den Ärzten ermöglicht, über Behandlungen zu entscheiden und auch darüber, ob Patienten in Isolierstationen eingewiesen werden sollten.

Die vorgeschlagene Technik, die als "Single virus inductively coupled plasma mass spectroscopy" (SV ICP-MS) Analyse bezeichnet wird, kann zur schnellen Bestimmung von Virenfamilien verwendet werden. Doch obwohl das Konzept erkennen kann, dass jemand zum Beispiel eine Art von Coronavirus hat, wäre es nicht in der Lage, den Typ des Coronavirus oder Varianten zu bestimmen. Es wären immer noch zusätzliche Tests erforderlich, um herauszufinden, mit welchem spezifischen Virus jemand infiziert ist.

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"Mithilfe zusätzlicher Tools, die in die Pipeline integriert werden, lassen sich sogar die Auswirkungen der gefundenen Mutation vorhersagen"

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SV ICP-MS ist zwar keine Alternative zu Tests, die speziell für die Identifizierung von Covid-2-Infektionen entwickelt wurden, könnte aber verwendet werden, um zu unterscheiden, ob Viren aus einer Familie, wie z. B. Coronaviren, vorhanden sind oder nicht. Wenn ein Virus gefunden wird, wären spezifischere Tests erforderlich.

Das Konzept, das von Professor Claude Degueldre vom Department of Engineering der Universität Lancaster entwickelt wurde, verwendet verdünnte Proben von Flüssigkeiten, wie Nasenschleim oder Speichel, von Patienten. Ein Plasmabrenner wird verwendet, um die Viruspartikel zu atomisieren und zu ionisieren. Messungen der Intensitäten für ausgewählte Massen der Elemente aus den Viren liefern schnelle Ergebnisse, die zeigen, ob ein Virus vorhanden ist oder nicht. Dieses Verfahren funktioniert bei DNA- und RNA-Virustypen innerhalb von Sekunden.

Zur Vervollständigung der Identifizierung können ergänzende Analysen wie bestehende Sequenzierungstechniken getestet werden, die allerdings bis zu zwei Tage dauern können.

Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die Möglichkeit, eine große Anzahl von Proben schnell zu testen.

Professor Degueldre sagte: "Was wir hier vorschlagen, ist kein neuer Covid-Test, sondern ein neues Konzept, um schnell herauszufinden, ob Viren vorhanden sind. Dies wäre nützlich, wenn Menschen krank sind, aber nicht bekannt ist, ob sie ein Virus oder einen anderen Gesundheitszustand haben, der sie krank macht. Dieses Konzept würde das klinische Team darüber informieren, ob ein Virus vorliegt oder nicht, um frühzeitige Behandlungsmaßnahmen und andere Maßnahmen, wie die Notwendigkeit einer Isolierung, einzuleiten. Um die genaue Virusinfektion festzustellen, wären immer noch detailliertere Tests erforderlich, deren Ergebnisse jedoch länger dauern.

"Eine weitere Anwendung für das Konzept ist das Testen von Wasserproben aus Abwassersystemen oder aus dem Abfluss in Flüssen. Die Ergebnisse würden es Gesundheitsexperten ermöglichen, Bereiche in Städten zu identifizieren, in denen es zu Virusausbrüchen kommt".

Das Konzept befindet sich noch in einem frühen Stadium und es sind weitere Forschungen und Experimente nötig, um das Verfahren weiter zu entwickeln.

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