Neuer Test entdeckt Krankheitserreger innerhalb von Minuten

Biosensor soll in tragbares Gerät integriert werden

Ein neues Verfahren zur Entdeckung gefährlicher Krankheitserreger kann eine raschere und kostengünstigere Diagnose von Krankheiten und die Prävention von Lebensmittelvergiftungen ermöglichen. Wissenschafter der Cornell University gehen davon aus, dass ihr Biosensor genau genug ist, dass er verschiedene Stämme von Krankheitserregern in einer Blutprobe innerhalb von 30 Minuten identifizieren kann. Zusätzlich soll diese Untersuchung zu einem Bruchteil der derzeitigen Kosten möglich sein. Das Team hofft, dass das System bald für den Einsatz außerhalb des Labors in der Dritten Welt in ein billiges tragbares Gerät in der Größe eines Handys eingebaut werden kann. Die Ergebnisse der Studie wurden auf dem Institute of Food Technologists Annual Meeting and Food Expo in New Orleans der Öffentlichkeit präsentiert.

Das neue Verfahren nutzt ein natürliches Übereinstimmungsverfahren. Eine Probe des zu testenden Materials, zum Beispiel Blut oder ein Lebensmittel, wird in einem Reagenzglas mit einem Enzym, das das genetische Material der Zellen freisetzt, erhitzt. In einem nächsten Schritt wird ein Messstab in diesem Gemisch platziert und dort für einige Minuten belassen. Erscheint eine rote Linie, ist ein bestimmter Krankheitserreger vorhanden. Der Test funktioniert, weil der Messstab mit künstlichen Zellen imprägniert ist, die Sektionen komplementärer DNA Sequenzen enthalten, die genau bestimmten RNA-Sektionen des getesteten Krankheitserregers entsprechen. Ist die RNA vorhanden, bindet sie sich an die DNA und die rote Farbe wird aktiviert.

Der leitende Wissenschafter Sam Nugen entwickelte eine Computersoftware, die Sequenzen komplementärer DNA für die RNA entsprechend auswählt. Diese Auswahl wird aus einer ganzen Reihe von krankheitserregenden Bakterien, Viren und Pilzen getroffen. Dazu gehören unter anderen E. coli, Streptococcus und das Virus, das für das Denguefieber verantwortlich ist. Biotechnologieunternehmen können in der Folge die erforderlichen DNA-Sequenzen kostengünstig produzieren. Die Wissenschafter hoffen, dass sie bald in der Lage sein werden, Mehrfachtests für etliche Krankheitserreger durchzuführen. Derzeit sind sie in der Lage, vier verschiedene Stämme des Denguefiebervirus mittels verschiedener roter Markierungen auf dem Messstab nachzuweisen. Die Wissenschafterin Antje Baeumner erklärte gegenüber New Scientist, dass das Team derzeit an Sequenzen arbeite, die eine größere Anzahl von Krankheitserreger bei geringeren Konzentrationen erkennen können.