Neues Pflaster erkennt HIV und Ebola sofort

Das Pflaster in Größe eines Post-its wird auf den Oberarm geklebt. Dünne Nadeln dringen dabei in die Haut ein, entnehmen eine kleine Menge Blut und leiten dieses ins Innere des Pflasters. Dort wird die Probe automatisch dosiert, durch feine Kanäle geführt und analysiert. Kurze Zeit später liegt das Ergebnis vor: „Negativ“. 

Was bisher nur mit aufwendiger Labortechnik und geschultem Personal möglich war, könnte in Zukunft mit dem einfachen Anbringen eines Pflasters funktionieren: Die schnelle und zuverlässige Diagnose hochinfektiöser Krankheiten – direkt vor Ort und überall auf der Welt. 

Von HIV bis Ebola

An genau dieser Vision arbeitet derzeit ein internationales Forschungsteam, an dem auch die steirischen Forschungseinrichtungen Joanneum Research, die Montanuniversität Leoben und das Polymer Competence Center Leoben beteiligt sind. Im Projekt FORTIFIEDx, koordiniert von der KU Leuven, verbinden die Forschenden ihr Know-how aus Mikrofluidik, modernen Fertigungstechnologien und medizinischer Diagnostik. 

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Entwickelt wird eine neue Generation mobiler Schnelltests, mit der sich verschiedene Krankheiten gleichzeitig detektieren lassen. „Konkret handelt es sich um die sexuell übertragbaren Krankheiten HIV und Syphilis und die über Viren übertragbaren Ebola und Lassa. Das Projekt wird von der EU gefördert, weil manche dieser Krankheiten, die grundsätzlich eher im Süden vorkommen, durch die Klimaerwärmung potenziell zu uns in den Norden wandern könnten und man gut darauf vorbereitet sein möchte“, erklärt die Projektleiterin Anja Haase vom Joanneum Research der futurezone.

Kein Kontakt zu Blut

Der hochpräzise Bluttest in Form eines Mikrofluidik-Pflasters kann direkt bei Patienten eingesetzt werden – ganz ohne Labor, Stromversorgung oder aufwendige Geräte. Im Vergleich zu herkömmlichen Bluttests zeigt sich das Potenzial dieses Verfahrens deutlich: Denn normalerweise wird die Blutprobe ins Labor geschickt. Nach 3 bis 4 Tagen liegt dann das Ergebnis vor. „Im Hinblick auf Afrika besteht aber das Problem, dass Labore zentral liegen. Ziel ist es, dass Testungen dezentralisiert werden und sie auch eine Krankenschwester im Ort machen kann“, sagt Haase.  

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Wie wichtig derartige mobile Tests sind, haben die Erfahrungen aus der COVID-19-Pandemie gezeigt. Das Projekt schließt daher eine wichtige Versorgungslücke, stärkt die europäische Forschung und achtet zusätzlich auf die Umweltverträglichkeit. Das Besondere sei, dass alles nötige auf diesem Teststreifen ist und medizinisches Personal keinen Kontakt zum Blut hat. 

„In den Teststreifen sind Mikronadeln integriert, die nicht mehr wehtun als ein Fingerpieks. Der Streifen wird auf den Oberarm gedrückt und 15 bis 20 Minuten später liegt – wie bei einem Corona-Test – das Ergebnis mit einer Ja- oder Nein-Antwort vor“, so die Forscherin. Im Teststreifen selbst werde das Blutplasma separiert, damit die roten Blutkörperchen nicht dabei stören, den Farbumschlag zu erkennen und somit den Nachweis zu verfälschen.

Hergestellt wird der Teststreifen in einem sogenannten Rolle-zu-Rolle-Verfahren mittels UV-Nanoimprint-Lithografie. Der Chip wird wie im Zeitungsdruck rollenweise hergestellt. Auf einer großen Plastikfolie wird eine Lackschicht aufgebracht und darauf die Strukturschicht. Mit einer zweiten Rolle wird der Chip geschlossen. Dieses Verfahren ermöglicht günstige Massenproduktion. „In einem nächsten Schritt müssen wir genügend solcher Teststreifen – wir nennen sie auch Plastikchips – produzieren, um in die Testung gehen zu können“, so die Forscherin.

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Das Projekt läuft noch 2 Jahre. Im letzten Projektjahr sind Tests in Afrika angedacht. Theoretisch könnten Patienten den Teststreifen selbst ablesen. „Grundsätzlich sind die Tests aber für Gesundheitseinrichtungen und Hausärzte auch in kleineren Orten gedacht“, so Haase. Einsatzmöglichkeiten gibt es sowohl im medizinischen Alltag als auch in Krisensituationen oder in Regionen ohne Labore.