Man sieht ihn kaum oder gar nicht: der zweite rote Strich auf dem Corona-Schnelltest. Bei niedriger Viruslast sind die Tests für zu Hause oft ungenau. Prof. Sebastian Schlücker von der Universität Duisburg-Essen (UDE) arbeitet an einer Schnelltest-Methode, die genaue und sichere Ergebnisse ausgibt. Dafür wurde er mit dem Raman-Innovationspreis ausgezeichnet.

Der Coronatest zu Hause ist schnell erledigt. Stäbchen in der Nase drehen, dann in die Flüssigkeit tunken, einige Tropfen auf den Test geben und 15 Minuten auf das Ergebnis warten. Aber halt – ist das ein zweiter, leichter roter Strich? Oder doch nur ein Schatten? Ist die Viruslast bei einer Coronainfektion gering, fallen Schnelltests oft ungenau oder falsch aus, da sie nicht empfindlich genug sind.

Professor Schlücker und sein Wissenschaftsteam arbeiten am Center for Nanointegration (CENIDE) der UDE an einem Test, der keine falschen Negativ-Ergebnisse aufgrund der Empfindlichkeit anzeigt. „Die Empfindlichkeit unserer Methodik ist unter Laborbedingungen zehn Millionen Mal höher als bei üblichen Tests“, erklärt Schlücker auf der Homepage der UDE. Denn je empfindlicher der Test auf die Konzentration der nachzuweisenden Substanz reagiert, desto genauere Ergebnisse zeigt er an.

Im Labor können die Wissenschaftler:innen sicher sein, dass ihre Proben nicht durch äußere Umstände verunreinigt werden. In der Praxis - zum Beispiel in einem Corona-Schnelltest-Zentrum - sind Störfaktoren möglich. Das Forschungsteam arbeitet nun an einem Verfahren, das sich möglichst unkompliziert in der Praxis anwenden lässt. „Wenn wir trotzdem ‚nur‘ noch eine 100- bis 1000-fache Verbesserung erhalten, ist dies immer noch ein Meilenstein“, so der UDE-Professor auf der Webseite der Universität. 

Streifen mit bloßem Auge nicht erkennbar

Das an der UDE entwickelte Verfahren fußt auf der Methode bereits bestehender Schnelltests. Die rote Farbe der Striche entsteht dabei durch nanometer kleine Goldpartikel. Schlückers Team ersetzt diese Goldpartikel durch ein optimiertes Raman-Molekül-kodiertes Nanogold. Diese Partikel sind aufwändiger in der Herstellung, verbessern aber die Genauigkeit der Testergebnisse. „Diesen Prozess wollen wir automatisieren und dadurch schneller und günstiger werden“, erklärt Schlücker weiter.

Die Streifen der von Schlückers Team entwickelten Tests sind mit dem bloßen Auge allerdings nicht sichtbar. Um die Ergebnisse zu erkennen, brauchen Testende ein Laser-basiertes Messgerät: einen sogenannten Reader. Im UDE-Labor ist dieser aktuell noch so groß wie ein Notebook, die Wissenschaftler:innen erarbeiten zur Zeit eine kleinere Variante. Der Reader arbeitet mit 100- bis 1000-fach schnellerer Geschwindigkeit und ist um die 10 Prozent kostensparender als die bisher verwendeten Raman-Forschungsgeräte.

Da das Messgerät für die Auswertung eines Schnelltests notwendig ist, kann nicht jede:r den Test wie bisher zu Hause durchführen. Laut Schlücker könnten solche Geräte aber eine lohnenswerte Anschaffung für Apotheken, Ärzt:innenpraxen und Testzentren sein: „Da würde sich die Anschaffung für das Gerät dann rechnen und es benötigt immer noch weniger Zeit als ein PCR-Test.“ Bis dieses Testverfahren in der Praxis anwendbar ist, wird es voraussichtlich zwei bis drei Jahre dauern. 

Die an der UDE entwickelte Testmethode kann nicht nur zum Nachweis von Coronaviren verwendet werden. Das Nano-Technologie basierte Verfahren kann überall dort eingesetzt werden, wo Stoffe schnell und in geringer Konzentration nachgewiesen werden müssen. So kann der Test beispielsweise Blutvergiftungen, Schwangerschaften und schädliche Bakterien im Essen aufweisen. Für seine Forschung erhielt Schlücker den Internationalen Raman-Innovationspreis.