Masken und Tests haben sich im vergangenen Jahr als zwei wichtige Werkzeuge im Kampf gegen die Corona-Pandemie erwiesen. Forscher der US-Universitäten Harvard und MIT haben am Montag ein Projekt vorgestellt, das versucht, die beiden Tools zu verbinden. Das Ergebnis: eine FFP2-Maske, die eine Covid-19-Infektion erkennen kann.

90 Minuten

Um diesen Spagat zu schaffen, hat das Forschungsteam einen Biosensor entwickelt, der klein genug ist, um auf eine Maske zu passen. Mit einem Knopf kann der Träger den Test in Gang setzen. Wie in einem Bericht des "Nature Biotechnology Journal" beschrieben wird, muss für die Untersuchung 15 bis 30 Minuten in die Maske geatmet werden.

Durch den Knopfdruck wird eine kleine Menge Wasser in die Maske freigelassen, wodurch die Sensoren aktiviert werden. Innerhalb von 90 Minuten soll bereits ein Testergebnis geliefert werden können, das eine ähnliche Genauigkeit wie gängige PCR-Tests bietet, sagen die Forscher. Das Ergebnis erscheint dann auf einem Streifen, ähnlich wie bei Schwangerschaftstests.

Synthetisch

Mit der Erfindung gelang es den Forschern im Wesentlichen, einen biologische Mechanismus zu synthetisieren und in ein tragbares Material einzubauen. Die Technologie, die dabei zum Einsatz kommt, wird "Wearable freeze-dried cell-free" genannt (wFDCF). Um den Sensor herzustellen, extrahiert und gefriertrocknet das Team den molekularen Mechanismus, mit dem Zellen genetisches Material wie DNA und RNA identifizieren.

Mittels synthetischer genetischer Schaltkreise werden die Sensoren dann auf bestimmte Zielmoleküle scharfgestellt. Nachdem die Sensoren durch Wasser aktiviert wurden, verfärben sie sich, wenn sie in Berührung mit den Zielmolekülen kommen. Da im Sensor keine Zellen enthalten sind, kann der Test mehrere Monate gelagert werden.

Vielfältiger Einsatzbereich

Diese Biosensoren können auch an andere Viren, Bakterien und Giftstoffe angepasst werden. Besonders die Anwendung auf Kleidungsstücken wie Laborkitteln, Uniformen oder medizinischen Schutzanzügen stellt für die Forscher eine Chance im Kampf gegen zukünftige Epidemien und Naturkatastrophen dar.

Den Forschern zufolge ist die Empfindlichkeit des Tests mit jener des PCR-Tests vergleichbar. Der Apparat ist auch günstig. Der Prototyp kostet rund fünf Dollar, ein Endprodukt könnte sogar noch günstiger hergestellt werden. (hsu, 30.6.2021)