Ein Forscherteam hat eine wegweisende Technologie zur Früherkennung von Vogelgrippe in Geflügelställen entwickelt. Der innovative Biosensor, konzipiert an der Washington University, ermöglicht die direkte Erkennung des H5N1-Erregers in der Stallabluft, und das in Echtzeit. Dies stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber traditionellen Methoden dar, die oft bis zu zehn Stunden für ein Ergebnis benötigen.
Das System funktioniert nach einem Prinzip, das ursprünglich zur Luftprobenentnahme entwickelt wurde, um Erreger wie COVID-19 zu detektieren. Es saugt die Luft aus den Ställen an, die anschließend in einem zyklonähnlichen System schnell verwirbelt und mit einer Flüssigkeit gemischt wird. Diese Flüssigkeit bedeckt die Innenwände des Zyklons, während eine integrierte Pumpe die Luft weiter zum Biosensor leitet.
Der Kern des Systems bildet ein Biosensor, der spezielle DNA-Sequenzen, sogenannte Aptamere, verwendet. Diese Aptamere binden sich gezielt an die Proteine des H5N1-Virus. Diese Bindung führt zu einer Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit an einer Elektrode, was den Nachweis des Virus ermöglicht. Die Technologie erinnert in ihrer Funktionsweise an Zentrifugen, die zur Anreicherung von Uran in Kernkraftwerken eingesetzt werden.
Durch ein innovatives Material-Upgrade, bei dem Graphenoxid und Preußischblau-Nanokristalle verwendet werden, wird die Sensitivität des Sensors deutlich erhöht. Dies verbessert die Erkennung des Vogelgrippevirus erheblich. Bei einem positiven Nachweis wird die Luftprobe konserviert und kann für weitere Analysen ins Labor gebracht werden.
Die Bedeutung eines solchen Sensors ist gerade jetzt nicht zu unterschätzen, da das H5N1-Virus eine ständige Bedrohung nicht nur für Vögel, sondern auch für Säugetiere und Menschen darstellt. Dieses Frühwarnsystem könnte somit einen entscheidenden Beitrag zur Vorbeugung von Epidemien leisten.
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