Neue Veröffentlichungen
Von COVID bis Krebs: Neuer Heimtest erkennt Krankheiten mit erstaunlicher Genauigkeit
Zuletzt überprüft: 15.07.2025

Alle iLive-Inhalte werden medizinisch überprüft oder auf ihre Richtigkeit überprüft.
Wir haben strenge Beschaffungsrichtlinien und verlinken nur zu seriösen Medienseiten, akademischen Forschungseinrichtungen und, wenn möglich, medizinisch begutachteten Studien. Beachten Sie, dass die Zahlen in Klammern ([1], [2] usw.) anklickbare Links zu diesen Studien sind.
Wenn Sie der Meinung sind, dass einer unserer Inhalte ungenau, veraltet oder auf andere Weise bedenklich ist, wählen Sie ihn aus und drücken Sie Strg + Eingabe.

Halsschmerzen und eine verstopfte Nase? Dank schneller Heimtests lässt sich leicht feststellen, ob Sie an einer schweren Krankheit wie COVID-19 oder nur an einer Frühjahrsallergie leiden. Trotz ihrer Schnelligkeit und Bequemlichkeit sind diese Tests jedoch weniger sensitiv als die in Kliniken verwendeten. Das bedeutet, dass das Ergebnis negativ sein kann, selbst wenn die Person infiziert ist.
Die Lösung könnte eine neue, kostengünstige Biosensortechnologie sein, die schnelle Heimtests 100-mal empfindlicher für Viren wie COVID-19 machen könnte. Sie könnte auch die Möglichkeiten des Schnellscreenings für andere gefährliche Erkrankungen wie Prostatakrebs und Sepsis erweitern.
Wissenschaftler der University of California, Berkeley, haben einen Test entwickelt, der einen natürlichen Verdunstungsprozess namens „Kaffeeringeffekt“ mit Plasmonik und künstlicher Intelligenz kombiniert, um Krankheitsbiomarker in nur wenigen Minuten präzise zu erkennen.
„Diese einfache, aber leistungsstarke Technik liefert hochpräzise Ergebnisse in einem Bruchteil der Zeit, die herkömmliche Diagnosemethoden benötigen“, sagte Kamyar Behrouzi, ein frischgebackener Doktorand in Mikroelektromechanischen Systemen und Nanotechnik an der UC Berkeley.
„Unsere Arbeit ebnet den Weg für zugänglichere und erschwinglichere Diagnoselösungen, insbesondere für ressourcenarme Regionen.“
Eine Beschreibung der Technologie wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Kaffeeringeffekt und Nanopartikel
Wenn Sie einen Kaffee- oder Weinfleck genau betrachten, werden Sie feststellen, dass er an den Rändern dunkler ist als in der Mitte. Dies ist auf ein physikalisches Phänomen zurückzuführen, das als Kaffeeringeffekt bekannt ist: Wenn ein Tropfen Flüssigkeit verdunstet, entsteht eine Strömung, die Schwebeteilchen an die Ränder drückt. Sind die Partikel pigmentiert, wie bei Kaffee oder Wein, bildet sich ein dunklerer Ring um die Ränder des Flecks.
Im Jahr 2020 entwickelte Behrouz einen Biosensor zum Nachweis von COVID-19 und bemerkte, dass Tröpfchen seiner experimentellen Lösung beim Trocknen ringförmige Spuren hinterließen. Ihm wurde klar, dass sich der Kaffeeringeffekt nutzen ließe, um COVID-19-Viruspartikel zu konzentrieren und so ihre Erkennung zu erleichtern.
„Wir erkannten, dass wir diesen Effekt nutzen konnten, um etwas viel Besseres zu schaffen, als wir ursprünglich geplant hatten“, sagte Behrouz.
Wie funktioniert der Test?
Die Schnelltesttechnologie verwendet winzige Partikel, sogenannte plasmonische Nanopartikel, die auf besondere Weise mit Licht interagieren.
- Der Anwender bringt einen Tropfen einer Flüssigkeit, die mit der Krankheit in Zusammenhang stehende Proteine enthält (z. B. aus einem Abstrich aus Mund oder Nase), auf die Membran auf.
- Im trockenen Zustand konzentriert der Tropfen Krankheitsbiomarker im Bereich des Kaffeerings.
- Anschließend fügt der Benutzer einen zweiten Tropfen hinzu, der plasmonische Nanopartikel enthält, die an Krankheitsbiomarkern „haften“.
Sind Biomarker vorhanden, bilden die Nanopartikel spezifische Muster, die die Interaktion des Lichts mit der Membran verändern. Diese Veränderungen sind mit bloßem Auge oder mit einer KI-gestützten Smartphone-App erkennbar.
Die Technologie liefert Ergebnisse in weniger als 12 Minuten und ist 100-mal empfindlicher für COVID-19 als ähnliche Tests für den Heimgebrauch.
Anwendung bei anderen Erkrankungen
„Eines der wichtigsten Proteine, die wir mit dieser Technik erkennen können, ist ein Biomarker für Sepsis, eine gefährliche Entzündungsreaktion auf eine bakterielle Infektion, die sich besonders bei Menschen über 50 sehr schnell entwickeln kann“, sagte Studienleiter Liwei Lin, Professor für Maschinenbau an der UC Berkeley.
„Jede Stunde zählt, aber die Kultivierung von Bakterien zur Identifizierung der Infektionsquelle kann Tage dauern. Unsere Technik könnte es Ärzten ermöglichen, eine Sepsis in 10 bis 15 Minuten festzustellen.“
Wissenschaftler haben bereits einen Prototyp eines Heimtests entwickelt, der den COVID-19-Schnelltests ähnelt und über 3D-gedruckte Komponenten verfügt, die dabei helfen, die Probe richtig zu positionieren und plasmonische Tröpfchen aufzutragen.
„Während der COVID-19-Pandemie waren wir auf Heimtests angewiesen, um festzustellen, ob wir infiziert waren. Ich hoffe, dass unsere Technologie es einfacher macht, regelmäßige Vorsorgeuntersuchungen auf Krankheiten wie Prostatakrebs zu erhalten, ohne das Haus verlassen zu müssen“, sagte Lin.