Hochdurchsatz-Probenvorbereitung für COVID-19-Tests: Winzige Rührer bereiten Proben auf

Der PCR-Test stellt die derzeit verlässlichste Methode dar, eine Infektion mit SARS-CoV-2 nachzuweisen. Dabei werden Bruchstücke der Erbsubstanz des Virus aufgespürt. Die im Abstrich enthaltene Erbsubstanz muss zunächst gereinigt und konzentriert werden. Für diese Aufreinigung beruht eines der verlässlichsten Verfahren auf der Verwendung speziell beschichteter Magnetpartikel. Eine Erfindung von Wissenschaftlern des KIT automatisiert die Handhabung der Partikel und macht das Verfahren damit wesentlich effizienter.

Entwickelt haben sie Matthias Franzreb und Jonas Wohlgemuth am Institut für Funktionelle Grenzflächen des KIT. Bei ihrem Prinzip erfolgt die Manipulation der Partikel mit Metallstäben, deren magnetische Anziehungskraft sich von außen an- und ausschalten lässt. Damit lassen sich die Partikel für den nächsten Aufreinigungsschritt in ein neues Gefäß transportieren, um dort durch rasche Rotation die DNA-Bruchstücke wieder zu verteilen – wie winzige Rührer. Der Prozess läuft schnell und vollautomatisch mit 96 Nadeln gleichzeitig ab. „Damit lässt sich in 30 Minuten die Erbsubstanz aus 96 Proben gewinnen“, erklärt Franzreb. „Ein Gerät kann also an einem Arbeitstag mehr als 4 000 Proben aufbereiten.“

Rund 25 Prozent Marktanteil in der Probenvorbereitung für SARS-CoV-2 PCR-Tests in Deutschland

Das am KIT entwickelte Prinzip der automatisierten und parallelisierten Manipulation und Wiederverteilung von Magnetpartikeln kommt in den Geräten der PerkinElmer chemagen Technologie GmbH zur Isolierung von Nukleinsäuren zum Einsatz. Im Jahr 2020 wurden weltweit mehr als 900 Systeme verkauft und der Marktanteil in der Probenvorbereitung für SARS-CoV-2 PCR-Tests lag in Deutschland bei etwa 25 Prozent.
 
or, 27.01.2021