Karlsruher Institut für Technologie

Hochdurchsatz-Corona-Tests: Winzige Rührer bereiten Proben auf

Weltweit millionenfach eingesetzte Erfindung aus dem KIT macht PCR-Methode mit Magnetpartikeln effizienter
Das Gerät der PerkinElmer chemagen Technologie GmbH basiert auf einem Patent des KIT zur Manipulation magnetischer Partikel. (Foto: IFG, KIT)
Das Gerät der PerkinElmer chemagen Technologie GmbH basiert auf einem Patent des KIT zur Manipulation magnetischer Partikel. (Foto: IFG, KIT)

Der PCR-Test stellt die derzeit verlässlichste Methode dar, eine Infektion mit SARS-CoV-2 nachzuweisen. Dabei werden Bruchstücke der Erbsubstanz des Virus aufgespürt. Die im Abstrich enthaltene Erbsubstanz muss zunächst gereinigt und konzentriert werden. Für diese Aufreinigung verwenden die wirksamsten Verfahren speziell beschichtete Magnetpartikel. Eine Erfindung von Wissenschaftlern des KIT macht diese aufwendige Methode effizienter.

Entwickelt haben sie Matthias Franzreb und Jonas Wohlgemuth am Institut für Funktionelle Grenzflächen des KIT. Bei ihrem Verfahren erfolgt die Manipulation der Partikel mit Metallnadeln, deren magnetische Anziehungskraft sich von außen an- und ausschalten lässt. Damit lassen sich die Partikel für den nächsten Aufreinigungsschritt in ein neues Gefäß transportieren, um dort durch rasche Rotation die DNA-Bruchstücke wieder zu verteilen – wie winzige Rührer. Der Prozess läuft schnell und vollautomatisch mit 96 Nadeln gleichzeitig ab. „Damit lässt sich in 30 Minuten die Erbsubstanz aus 96 Proben gewinnen“, erklärt Franzreb. „Ein Gerät kann also in 24 Stunden mehr als 4 000 Proben aufbereiten.“

25 Prozent Marktanteil bei PCR-Corona-Tests in Deutschland

Auf dem am KIT entwickelten Prinzip der automatisierten und parallelisierten Manipulation und Wiederverteilung von Magnetpartikeln basieren die weltweit genutzten Geräte der PerkinElmer chemagen Technologie GmbH zur Isolierung von Nukleinsäuren. Der Marktanteil dieser Systeme an Probenaufbereitungen für PCR-Corona-Tests liegt in Deutschland bei rund 25 Prozent, in anderen europäischen Ländern teilweise deutlich darüber.
 
or, 27.01.2021