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Sensor erkennt Vireninfektion beim Menschen

Erfindung der Universität Dortmund

Bei der Einreise am Flughafen oder am Eingang von Krankenhäusern könnten Menschen in Zukunft kurz und schmerzlos mit einem mobilen Virenscanner auf ansteckende Krankheiten untersucht werden. In Dortmund entwickelten Forscher einen Prototyp.

DORTMUND

von Von Susanne Riese

, 26.10.2012 / Lesedauer: 2 min
Sensor erkennt Vireninfektion beim Menschen

Am Laptop lässt sich verfolgen, wie die Viren im Sensor (links) sich absetzen.

Mit der vom Fachbereich Informatik an der Technischen Universität (TU) Dortmund und dem Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) entwickelten Technologie lässt sich eine Infektion vor Ort feststellen. Eine Speichelprobe reicht, um innerhalb von einigen Minuten selbst geringe Virenkonzentrationen nachzuweisen.  Nach der Angst vor einer Verbreitung der Vogelgrippe oder SARS in den vergangenen Jahren liegen die Einsatzmöglichkeiten der Scanner auf der Hand. Beispielsweise könnten sie verhindern, dass Viren an Flughäfen eingeschleppt werden.

 Bis Fluggäste tatsächlich auf diese Weise „gescannt“ werden, wird es aber noch eine Weile dauern. „Das System ist in einem prototypischen Zustand“, sagt Dominic Siedhoff, Diplom-Informatiker an der TU. Dort wird die Analysesoftware weiterentwickelt, während das ISAS an der Verfeinerung des Sensors arbeitet.„Bei größeren Viren funktioniert das System bereits sehr gut“, sagt Siedhoff. „Je kleiner das Virus, desto größer die Probleme.“

 Grundlage für die innovative Methode ist ein neuer Virensensor. Der am ISAS von Dr. Alexander Zybin entwickelte „Pamono-Sensor“ ist mit einer reflektierenden Goldfolie beschichtet, die mit Laserlicht bestrahlt wird. Dabei reflektiert ein kleiner Bereich um jedes Virus herum mehr Licht als virenfreie Bereiche. So lassen sich die nanogroßen Viren beobachten, obwohl sie für optische Mikroskope eigentlich zu klein sind. Das gilt auch für andere Mini-Partikel, beispielsweise bei der Feinstaubanalyse.

 Bei der Untersuchung wird die flüssige Probe über die Sensoroberfläche gepumpt. Eine Kamera fängt das reflektierte Licht auf und leitet die Daten an den Rechner weiter. Dort lässt sich in Echtzeit beobachten, ob und wie sich die Viren absetzen.  Für das hohe Datenaufkommen nutzen die Forscher keine teure Spezial-Hardware, sondern handelsübliche Prozessoren aus Spielekonsolen oder Grafikkarten. Die Materialkosten des Virensensors liegen laut Siedhoff bei etwa 5000 Euro.

Das Forschungsprojekt

Der Virensensor wurde im Rahmen des Sonderforschungsbereiches (SFB) 876 an der TU Dortmund in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften entwickelt.

  • Projektleiter sind Prof. Dr. Peter Marwedel, Prof. Dr. Heinrich Müller und Dr. Alexander Zybin.
  • Der SFB 876 befasst sich mit Facetten der Datenverarbeitung – von der Analyse riesiger Datenberge, über Energieeffizienz von Kleingeräten bis hin zur intelligenten Vernetzung von Sensordaten. Sprecherin ist Prof. Katharina Morik.

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