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Von Empa-Forschern entwickeltEin neuer Sensor spürt Coronaviren in der Luft auf

Schweizer Forscher haben ein Gerät entwickelt, das Pandemien frühzeitig erkennen oder gar stoppen könnte. So funktioniert es.

Der Sensor könnte dort zum Einsatz kommen, wo sich viele Menschen bewegen: Pendler am Genfer Bahnhof Cornavin.
Der Sensor könnte dort zum Einsatz kommen, wo sich viele Menschen bewegen: Pendler am Genfer Bahnhof Cornavin.
Salvatore Di Nolfi, KEYSTONE

Das neue Coronavirus Sars-CoV-2 wird durch Tröpfchen übertragen, möglicherweise sogar auch durch winzige Schwebetröpfchen, wie einige Studien nahelegen, die in den letzten Wochen zu dem Thema publiziert wurden. Diese sogenannten Aerosole bleiben länger in der Luft als grössere Tröpfchen, die man beim Husten oder Niesen von sich gibt und die daher auch schnell zu Boden gehen. Möglicherweise kann das neue Coronavirus sogar beim Sprechen übertragen werden.

Da kommt eine Ankündigung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Materialwissenschaften und Technologie Empa wie gerufen. Ein Forscherteam um den Nanotechnologen Jim Wang hat einen optischen Biosensor entwickelt, der feststellen kann, wie gross die Konzentration des neuen Coronavirus in der Luft ist. Ein solcher Sensor könnte künftig dort zum Einsatz kommen, wo sich viele Menschen bewegen, etwa in grossen Bahnhöfen oder in Spitälern.

Noch ist es nicht so weit, die Forscher haben erst einen Prototyp im Labor gebaut, mit dem sie ihre Experimente durchführten. Etwa ein Jahr wird es laut Karin Weinmann von der Empa-Pressestelle mindestens dauern, bis das Forscherteam um Guangyu Qiu und Jing Wang den Prototyp zu einem kommerziell einsetzbaren Gerät weiterentwickelt haben. Wo das Gerät dereinst produziert wird, steht noch nicht fest.

Der Sensor könnte bei künftigen Pandemien zum Einsatz kommen

Der neue Corona-Sensor funktioniert anders als die gängigen PCR-Tests, die eingesetzt werden, um eine Infektion mit dem Virus nachzuweisen. Das Herz des Sensors bilden winzige sogenannte Gold-Nanoinseln. An diese heften die Forscher einzelne DNA-Moleküle, die zu dem genetischen Code des Sars-CoV-2 Virus passen. Hat es in der Luft nun Viruspartikel und kommen diese mit dem Sensor in Kontakt, paaren sich die RNA-Erbgutmoleküle des Virus mit den auf dem Sensor fixierten DNA-Strängen. Dadurch ändert sich der Brechungsindex des einfallenden Lichts, was der Sensor dann messen kann. Dies berichten die Empa-Forscher um Jim Wang in der Fachzeitschrift «ACS Nano».

Gemäss der Studie ist der neue Sensor sehr empfindlich und kann das Sars-CoV-2-Virus spezifisch nachweisen. In den Experimenten testeten Wang und seine Kollegen auch das nah verwandte Sars-CoV-Virus, das 2003 eine Epidemie auslöste, aber dann dank Massnahmen wie engem Contact Tracing eliminiert werden konnte. «Unsere Tests zeigten, dass der Sensor klar zwischen den sehr ähnlichen RNA-Sequenzen der beiden Viren unterscheiden kann», zitiert die Empa Jing Wang in einer Pressemitteilung.

Nur: Für die aktuelle Pandemie wird das nicht viel nützen. Denn die Empa-Sensoren werden frühestens in einem Jahr zum Einsatz kommen. Und bis dann wird die Corona-Pandemie vermutlich weitgehend abgeflacht sein. Doch für künftige Ausbrüche könnte das Gerät durchaus wertvoll sein. Denn ein weiterentwickeltes Gerät soll nicht nur Sars-CoV-2-Viren detektieren, sondern auch andere Viren oder Bakterien erkennen können. Damit, so die Vision der Empa-Forscher, könnte man mithelfen, eine künftige Pandemie frühzeitig zu erkennen und allenfalls gar zu stoppen.

12 Kommentare
    Wolfgang Renz

    Ich nehme an, dass die Forscher auch schon ein Abwehrsystem entwickelt haben oder daran arbeiten. Zum Beispiel ein System das die entdeckten Viren noch in der Luft unschädlich macht. Vielleicht ein miniaturisiertes Geschütz, dass einen Miniseifenstrahl auf das Virus schiesst .

    Ja, Dank Corona sprießen die Erfindungen wie die Pilze im Herbstwald...