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Bild der Woche

Wie Drohnen Krankheitserreger aufspüren

Drohne
Diese Drohne spürt SARS-CoV-2-Viren auf. © Fio Omenetto, Tufts University SilkLab

Klein, aber oho! Mit dieser Drohne können Wissenschaftler SARS-CoV-2-Viren in der Luft ausfindig machen. Die kleinen Propeller leiten während des Flugs einen Luftstrom durch den Körper der Drohne. Sind darin die Viruspartikel enthalten, die Covid-19 verursachen, beginnt ein Licht zu leuchten. Möglich ist das durch spezielle Sensoren, die sich am Rumpf des Flugobjektes befinden.

Mit dieser Erfindung könnten sie künftig Leben retten: Die Wissenschaftler der Tufts University in Massachusetts haben mit diesen besonderen Sensoren eine Möglichkeit entwickelt, nicht nur SARS-CoV-2-Viren, sondern auch verschiedene andere Krankheitserreger frühzeitig zu erkennen. Dabei verwenden sie ein Enzym, das dem der Glühwürmchen stark ähnelt. Dieses Protein wird mit Molekülen gekoppelt, die selektiv an bestimmte Teile des Virus binden. Ist diese Bindung erfolgt, aktiviert dies das Leuchtprotein. Die Intensität des Leuchtens verrät dann, wie hoch die Konzentration des Krankheitserregers in der Umgebung ist.

Die Sensoren sind so aufgebaut, dass sie jederzeit durch neu entwickelte Proteine angepasst werden können. Dadurch sind sie in der Lage, sowohl in der Luft als auch im Wasser ein breites Spektrum an Krankheitserreger verlässlich zu erkennen, wie die Forscher erklären. Neben Viren und Bakterien sowie gefährlichen Chemikalien können sie ersten Erkenntnissen zufolge sogar Indikatoren für Brustkrebs anzeigen.

Doch nicht nur in Drohnen können die Biosensoren eingesetzt werden. Wie Tinte lassen sie sich auf eine Vielzahl von Materialien drucken. „Man könnte zum Beispiel chirurgische Masken herstellen, die in der Lage sind, Krankheitserreger anzuzeigen”, so Luciana d’Amone von der Tufts University. “Wir haben auch gezeigt, dass man den Sensor in Lebensmittelverpackungen drucken kann, um Verderb und Giftstoffe zu erkennen. So viele Produkte, die wir tagtäglich verwenden, kann man mit diesen Sensoren verändern.“

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