Pandemiebekämpfung: Zehnfach sensiblere Diagnostikplatten
Eine schnelle, unkomplizierte und zugleich präzise Diagnostik hochansteckender Erreger wie das SARS-CoV-2-Virus, das die Coronapandemie verursacht hat, ist entscheidend, um die Ausbreitung von Krankheiten einzudämmen. Dadurch lassen sich Todesfälle, aber auch wirtschaftliche Schäden minimieren. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun eine Lösung entwickelt, die medizinische Diagnostikplatten, sogenannte Assays, deutlich sensibler macht.
Nanopartikel verbessern den Elektronentransfer
Das Team um Professor Pavel Levkin vom Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS) des KIT verwendet innovative Assays, die auf Basis von Elektrochemilumineszenz funktionieren. Dabei regt der Transfer von Elektronen elektrochemische Elemente auf einer Oberfläche an, die daraufhin zu leuchten beginnen. Bei medizinischen Proben zeugt das Licht von der Präsenz eines Erregers. Je heller es ist, desto mehr Erreger sind in der Probe vorhanden.
Die Forschenden steigerten die Empfindlichkeit der Assays um das Zehnfache, indem sie Goldelektroden mit Siliziumdioxid-Nanopartikeln beschichtet haben. Dies verbesserte den Elektronentransfer und damit die Intensität des Lichtsignals. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten das SARS-CoV-2-Virus damit viel schneller und präziser in Proben nachweisen.
Außerdem hat das Team die Oberfläche der Assays für multiple Anwendungen optimiert, um mehrere Messungen an einer einzigen Probe durchführen zu können. Künftig solle sogar der gleichzeitige Nachweis mehrerer Krankheitserreger in derselben Probe möglich sein, so die Forschenden. „Unsere Plattform kann die Multiplex-Diagnostik für den schnellen Nachweis von Erregern vorantreiben sowie breitere Anwendungen für die öffentliche Gesundheit finden“, erklären Yuliang Shao und Tatiana Starikova vom IBCS, die federführend an der Entwicklung beteiligt waren.
iha, 05.08.2026