Gesundheit: Biowaffen im Nanokäfig Tragbare Systeme identifizieren Erreger

Amerikanische Forscher haben Drähte im Nanoformat entwickelt, mit denen in Zukunft Biowaffen entlarvt werden können. Bei Verdacht auf eine gefährliche Infektionskrankheit oder biologische Kampfstoffe ist eine empfindliche, eindeutige und zugleich schnelle Identifizierung des Krankheitserregers wichtig. Ideal für diese Aufgabe wären tragbare miniaturisierte Systeme, die vor Ort, und nicht erst im Labor, funktionieren.

Wie Autoren um Jeffrey Tok vom Lawrence Livermore Nationallabor online vorab im Fachjournal „Angewandte Chemie“ berichten, entwickelten sie in Zusammenarbeit mit der Stanford Universität Nanodrähte als Träger für Tests auf mehrere Erreger. Die Drähte sind aus Abschnitten von Gold und Silber aufgebaut. An dieser Streifenfolge lassen sich die Drähte – wie bei einem Barcode – eindeutig wiedererkennen.

Die Drähte werden in winzigen Poren von Tonerde, die als „Gussform“ dient, hergestellt. Die Forscher nutzten drei Muster, auf die jeweils ein Antikörper aufgebracht wurde. Antikörper sind Eiweiße, die bestimmte Krankheitserreger erkennen und an sich binden.

Die Forscher wählten für ihre Tests drei harmlose Modellsubstanzen aus, die Anthrax-Sporen, Pockenviren oder Giften wie Rizin ähneln. Bei Rizin handelt es sich um eines der giftigsten natürlich vorkommenden Eiweiße. Mit dem Gift wurde auch der Mordanschlag auf den bulgarischen Dissidenten Georgi Markov 1978 in Londen verübt.

Ist der entsprechende Modellerreger in einer Probe vorhanden, wird er von den zugehörigen Antikörpern auf den Drähten erkannt. Nun werden freie Antikörper zugegeben, die ebenfalls an den Erreger andocken können. Der Erreger ist jetzt von zwei Antikörpern umgeben, ähnlich wie der Belag eines Sandwiches von zwei Brotscheiben umschlossen ist. Das gibt dieser Technik den Namen „Sandwich-Immunoassay“. Die freien Antikörper sind mit einem fluoreszierdenden Farbstoff markiert. Bei Bestrahlung mit UV-Licht leuchten die Drähte mit den angedockten Erregern und markierten Antikörpern auf. Die Intensität der Fluoreszenz gibt Aufschluss über die Konzentration der Erreger. ert

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