Revolution bei Corona-Masken: Dieser Mundschutz kann Sars-CoV-2 nachweisen - hna.de

So sieht der Prototyp der in den USA entwickelten Maske aus, die einen eingebauten Corona-Test haben soll.

© Felice Frankel and MIT News Office

Zuverlässig wie ein PCR-Test: Forschende der Harvard Universität haben eine Maske entwickelt, die mit einem Sensor Sars-Cov-2 in der Atemluft nachweisen kann.

Boston ‒ Die Schutzmaske und regelmäßige, flächendeckende Tests auf das Coronavirus Sars-Cov-2 sind zwei Kernelemente im Kampf gegen die Corona*-Pandemie. Forschende der Harvard-Universität in Boston und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben diese beiden Bausteine der Pandemiebekämpfung jetzt miteinander verbunden und eine Corona-Maske entworfen, die mithilfe eines integrierten Sensors Sars-Cov-2 direkt in der Atemluft nachweisen kann. Und das soll besonders schnell und einfach funktionieren. Bis die Maske reif für den Alltag ist, wird es allerdings noch einige Zeit in Anspruch nehmen.

„Das Virus sammelt sich auf der Innenseite von Masken als Folge von Husten, Sprechen oder normaler Atmung“, erläutern die Forschenden die Funktionsweise der neuen Corona-Maske. Dafür werden speziell entwickelte Biosensoren in die Maske integriert, die Viren, Bakterien und Gifte nachweisen können. Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus Harvard und vom MIT haben die Ergebnisse ihrer Untersuchungen Ende Juni (28.06.2021) in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology veröffentlicht.

Revolution in der Pandemiebekämpfung? Neue Schutzmaske mit Corona-Nachweis

Die Biosensoren, die in den Stoff integriert werden und Viren, Bakterien und Gifte nachweisen können, beruhen auf einer Abwandlung der Genschere CRISPR/Cas9. CRISPR-Sequenzen sind Bereiche im Erbgut von Bakterien, die sich immer wiederholen. Zusammen mit einem Enzym (Cas9) erlauben diese Sequenzen die fast beliebige Manipulation des Erbguts. Das Forschungs-Team um Peter Nguyen hat sich diese Technik zunutze gemacht, um die neuartigen Biosensoren zu entwickeln. Die MIT-Forschenden hatten zunächst einen Test auf Papierbasis entwickelt, der Ebola- und Zika-Viren nachweisen kann. Die Technologie dieser Tests diente ebenfalls als Basis für die neuen Biosensoren.

So erklären die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen, wie ihre Testmaske funktioniert: Ein eingebauter Sensor entdeckt Viren im Atem des Maskenträgers. Per Knopfdruck kann er ein Wasserreservoir öffnen und damit die Testung starten.

© Zur Verfügung gestellt von den Forschenden/MIT

Corona-Maske als Corona-Test: Zuverlässiges Ergebnis nach 90 Minuten

Einer der Co-Autoren der Studie, Luis Soenksen vom MIT, erklärte gegenüber dem Magazin Fast Company, man erhoffe sich durch diese Technologie vor allem, mehr Menschen zu regelmäßigen Corona-Tests ermutigen zu können. So seien Infektionsketten noch leichter zu erkennen und schneller zu unterbrechen. „Im Grunde muss man so oder so eine Maske tragen. Also warum nicht eine Maske tragen, die dich gleichzeitig auch testet?“, sagte er. Dazu müssten dann nicht mal mehr Proben mit einem Stäbchen aus dem Nasen-Rachenraum entnommen werden, wie für den herkömmlichen PCR-Test.

Und das Beste: Die neue Corona-Test-Maske würde die besten Komponenten der bisherigen Testmöglichkeiten in einer Methode vereinen. Ersten Labortests zufolge ist der neue Biosensor nämlich ähnlich genau wie ein PCR-Test, liefert aber deutlich schneller ein Ergebnis. „Von der Aktivierung des Gesichtsmasken-Sensors bis zur endgültigen Auslesung dauert es nur rund 1,5 Stunden“, erklären die Forschenden. Im Vergleich zu Antigen-Schnelltests ist der Biosensor zwar etwas langsamer, dafür aber deutlich genauer. Zudem sei die Anwendung einfach und angenehm und könne von jedem zu Hause als Selbsttest durchgeführt werden, ohne das man viel verkehrt machen kann*.

Revolution bei Corona-Masken: Jeder kann den Test einfach zu Hause machen

Der Sensor wiegt nach Angaben der Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen gerade einmal drei Gramm - der neue Mundschutz würde sich also kaum von den herkömmlichen Modellen unterscheiden. Äußerlich erkennbar ist lediglich ein Knopf auf der Maske, über den der Träger den Testvorgang starten kann. Nach einer Tragezeit von etwa 30 Minuten, in der sich potenzielle Viren in der Maske sammeln, betätigt der Träger diesen Knopf. Dadurch wird eine Flüssigkeit freigesetzt, die den Sensor aktiviert. Enthält die gesammelte Atemluft Virus-RNA von Sars-Cov-2, zeigt die Maske das farblich an.

Roman Wölfel, der Leiter des Instituts für Mikrobiologie der Bundeswehr in München, der nicht an der Studie beteiligt war, sieht allerdings noch enorme Hürden in der Übertragbarkeit der Test-Maske in den Alltag. Die Studienergebnisse zeigten aus seiner Sicht vor allem, dass eine solche Testung über die Atemluft grundsätzlich möglich ist. Da im Alltag, im Vergleich zum Labor, aber noch einige Störfaktoren in den Prozess eingreifen können, könnten die Ergebnisse in der Realität verzerrt werden und weniger zuverlässig ausfallen.

Zudem halte er die Vorstellung, über eineinhalb Stunden eine nasse Corona-Maske zu tragen, für unangenehm und nicht praktikabel. Man könne die Masken zunächst nur als Ersatz für den Abstrich nutzen, um das Virus dann mit herkömmlichen Laboruntersuchen nachzuweisen, schlägt Wölfel vor. „In Masken eingebaute, herausnehmbare Filterscheiben könnten im Labor oder Feld mit herkömmlichen Methoden auf Sars-Cov-2 – oder andere Erreger – untersucht werden.“ (iwe) *hna.de ist ein Angebot von IPPEN.MEDIA.

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