Mikrofluidplattform zum Echtzeitnachweis von SARS-CoV-2
Die Plattform wird das erste mobile Laborgerät für den Echtzeitnachweis von RNA-Viren in unbehandelten Humanproben sein. Sie wird von unschätzbarem Wert für die Eindämmung von SARS-CoV-2 sein. Auch soll geprüft werden, ob sich das Konzept zur Entwicklung neuer Echtzeit-Detektoren für andere potenziell pandemische Viren eignet.
Hintergrund
COVID-19 hat die Grenzen der heute üblichen Virus-Diagnostik gezeigt: Sie ist weder in Flughäfen, Bahnhöfen oder Häfen anwendbar noch schnell auswertbar, setzt viele Reagenzien, Personal und Kliniken voraus. Mit dieser Diagnostik lässt sich das Virus nicht aufhalten. Aktuelle RNA-Virus-Tests nutzen meist Echtzeit-PCR (polymerase chain reaction). Bei neueren Tests, die auf Antigen-Erkennung oder Loop-vermittelter isothermaler Amplifikation (LAMP) beruhen, ist noch nicht klar, wie genau und empfindlich sie sind.
Forschungsziele
Wir entwickeln ein mobiles Mikrofluid-Gerät für den Echtzeitnachweis von SARS-CoV-2, das ohne Probenvorbereitung und mit wenig Reagenzien auskommt, von Laien bedient werden kann und sich für Drittweltländer eignet. Ein hochempfindlicher, kostengünstiger Biosensor mit aktiver Siliziumfläche erkennt die virale RNA direkt und zuverlässig, mindestens 50 Viruskopien pro Milliliter in wenigen Minuten.
Erwartete Ergebnisse und Produkte
Dank Einweg-Mikrofluid-Chips können Probenladung, RNA-Extraktion, Reinigung, Verteilung und SARS-CoV-2-Schnellnachweis in einem Gerät stattfinden. Gerät und Transduktion werden als realistischer Prototyp eines mobilen, leicht zu bedienenden All-in-one-Laborgeräts ausgelegt. Das Gerät soll auch mit Blick auf eine künftige Massenproduktion inklusive CE-Zertifizierung und mögliche Vermarktung beurteilt werden.
Beitrag zur Bewältigung der aktuellen Pandemie
Wegen ihrer sozialen und ökonomischen Folgen stehen SARS-CoV-2 und MERS-CoV auf der «R&D Blueprint»-Liste der WHO als «prioritär und dringend zu erforschende Erkrankungen, die einen globalen gesundheitlichen Notstand verursachen können». Der mögliche Nachweis von SARS-CoV-2 in einem System dient auch als Konzeptnachweis für die Entwicklung eines Geräts, das einen oder mehrere Viren unter verschiedenen Erregern, die ähnliche Symptome verursachen, erkennt. Langfristig ist die Möglichkeit mit einem Gerät mehrere Erreger erkennen zu können auch für die Diagnostik anderer Krankheiten interessant.
Originaltitel
Entwicklung einer Mikrofluidplattform für den Echtzeitnachweis von SARS-CoV-2-Viren mittels Biosensoren