Besser als Antigen, schneller als PCR

FFP2-Maske erkennt Corona-Infektion

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Berlin -

Das Tragen einer Maske soll vor einer Infektion mit Sars-CoV-2 schützen. Eine speziell entwickelte Variante aus den USA soll nun jedoch auch ermitteln können, ob der Träger mit dem Coronavirus infiziert ist. Die im Fachjournal „Nature Biotechnology“ vorgestellte Technik wurde bereits patentiert, das Forscherteam sucht nun einen geeigneten Kooperationspartner für die Herstellung.

Auf den ersten Blick sieht die Spezialmaske aus wie eine herkömmliche FFP2-Maske. Der Unterschied liegt im Detail: Denn ein roter Knopf setzt nach Drücken die für den Nachweis erforderliche Reaktion in Gang. Zunächst wird auf der Innenseite ein Wasserreservoir geöffnet, daraufhin folgt eine dreistufige chemische Reaktion.

Die Maske, welche vom Institute for Biologically Inspired Engineering in Cambridge/Massachusetts entworfen wurde, soll innerhalb von 90 Minuten erkennen, ob der Träger der Maske mit Sars-CoV-2 infiziert ist. Basis für den Nachweis ist die sogenannte „isotherme RNA-Amplifikation“ – grundsätzlich kann diese auch zum Nachweis anderer Erreger oder Toxine genutzt werden.

Ist Sars-CoV-2 in der Atemluft des Trägers vorhanden, werden die Viren in einer Sammelkammer aus der Atemluft gefiltert. Anschließend diffundieren sie mit dem Wasser in eine erste Reaktionskammer. Dort erfolgt die Zerstörung der Virushülle. Die freigesetzte RNA wandert dann in die zweite Kammer. Dort werden von einem bestimmten Enzym spezielle Abschnitte der RNA kopiert. Das Prinzip ähnelt der PCR-Reaktion – allerdings ist kein zyklischer Wechsel aus Erwärmung und Abkühlung nötig. Die kopierten RNA-Abschnitte werden dann mit dem Wasser in eine dritte Kammer geschleust. Diese aktivieren dort ein CRISPR-Cas12-System, wodurch ein fluoreszierender Farbstoff produziert wird. Dieser zeigt im Vlies der Gesichtsmaske schließlich an, ob Sars-CoV-2 ermittelt wurde oder nicht.

Obwohl der Test im Vergleich zu herkömmlichen Antigentests länger dauert, könnte er den Forscher:innen zufolge zuverlässiger sein, da er die Virusgene selbst nachweist – ähnlich wie ein PCR-Test, nur wesentlich schneller und angenehmer. Der Test schlägt an, wenn zwischen 1 und 10 Millionen Viren aus der Atemluft gefiltert werden – ein Infizierter atmet rund 1000 bis 100.000 Viren pro Minute aus.

Das Team sieht in der Verwendung der Spezialmasken einige Vorteile: Ein wesentlicher Aspekt ist, dass keine Stromquelle für den Nachweis benötigt wird. Außerdem laufe die erforderliche Reaktion nach Drücken des Knopfes von alleine ab. Da die Testeinheit mit etwa 3 g Gewicht sehr leicht ist, wird der Tragekomfort nicht beeinflusst. Auch die Lagerung der Masken wäre einfach: Bei Raumtemperatur und trocken gelagert, wären sie über Monate überall und schnell einsatzbereit.

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