Mit Nanosensor Coronaviren optisch erkennen?

Die schnelle und präzise Erkennung und Diagnostik des Coronavirus ist eine der wichtigsten Maßnahmen zur Bekämpfung der Pandemie. Ein Projektteam an der Georg-August-Universität Göttingen prüft, inwieweit Nanosensoren dabei helfen können. 

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler greifen auf winzige Sensoren zurück ‒ aufgebaut aus Materialien, die in einem für den Menschen nicht sichtbaren Bereich des Lichts (nahes Infrarot) leuchten. Diese Materialien werden chemisch so modifiziert, dass sie virale Bausteine erkennen und unterscheiden können. Sobald das Virus oder virales Material in ihrer Umgebung auftaucht, verändern sie ihr optisches Signal und erlauben so den direkten und vor allem schnellen Nachweis. 

"Mit diesem Ansatz wollen wir einerseits die grundsätzliche Anwesenheit des Virus erkennen, aber auch Hinweise auf die Infektiösität des Virus und die Infektionsgefahr für Patienten gewinnen", so die Projektleiter Dr. Sebastian Kruss vom Institut für Physikalische Chemie und Prof. Dr. Uwe Groß, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie. "Dadurch könnte eine schnelle, unkomplizierte Vor-Ort-Diagnostik ohne Bedarf für größere Laborgeräte ermöglicht werden."

Das Vorhaben baut auf Erkenntnissen aus einem seit drei Jahren laufenden Projekt zur berührungsfreien optischen Detektion von anderen Krankheitserregern, wie beispielsweise Bakterien, auf. Dieses wird von der VolkswagenStiftung im Rahmen der mittlerweile beendeten Initiative "Integration molekularer Komponenten in funktionale makroskopische Systeme" gefördert. Ihre Forschungsergebnisse daraus haben die Forschenden nun in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht. 

Weitere Mittel in Höhe von 120.000 Euro kommen nun noch dazu. Möglich macht dies das Zusatzmodul aus der Initiative "Corona Crisis and Beyond – Perspectives for Science, Scholarship and Society", welche die Stiftung als Reaktion auf die Corona-Pandemie aufgesetzt hat. Das Projektteam will nun innerhalb der einjährigen Projektlaufzeit evaluieren, ob diese neue Technologie eine breite Anwendung finden und einen Beitrag zur Bewältigung der Pandemie leisten kann.

Die Materialien der Nanosensoren werden chemisch so modifiziert, dass sie virale Bausteine erkennen und unterscheiden können. Sobald das Virus in ihrer Umgebung auftaucht, verändern sie ihr optisches Signal. (Grafik: Georg-August-Universität Göttingen)