Leuchtstäbe könnten sich von einem rein amerikanischen Partygeschenk zu einem Teil des Arsenals der US-Marine entwickeln, um aufkommende Biobedrohungen aufzuspüren.
Forscher an der University of Houston entwickeln diagnostische Tests auf der Grundlage des leuchtenden Zubehörs, um schwere Viren wie Covid-19, Grippe und RSV zu identifizieren – und die US-Marine plant Berichten zufolge die Erteilung eines Auftragsauftrags im Wert von 1,3 Millionen US-Dollar.
Das von Leuchtstäben ausgestrahlte, lebendige Licht beleuchtet Nanopartikel aus Proteinen oder Toxinen, die zu einer biologischen Bedrohung werden könnten – und es funktioniert in etwa 15 Minuten.
Diese Tests könnten die Art und Weise, wie biologische Bedrohungen erkannt und behandelt werden, revolutionieren und eine günstigere Alternative zu anderen Schnelltests darstellen – sie kosten nur 2 US-Dollar pro Packung.
Forscher fanden heraus, dass Leuchtstäbe dabei helfen könnten, Biobedrohungen zu erkennen, darunter große Viren wie RSV, Covid-19 und die Grippe
Wenn ein Leuchtstab zerbricht, setzt er Wasserstoffperoxid frei, das auf außerhalb des Glases gespeicherte Chemikalien reagiert und Bioziele beleuchtet.
‘[Imagine] „Ein junger Mensch, wahrscheinlich in grüner Tarnung, tritt die Tür eines Schuppens im ländlichen Afghanistan oder den ländlichen USA ein und gelangt in etwas, das wie ein provisorisches Labor aussieht“, erklärte Richard Willson, Professor für Chemie- und Biomolekulartechnik, gegenüber Fox News.
„Sie möchten Informationen darüber sammeln, was dort vor sich geht, oder sich und ihre Teamkollegen vor etwas schützen, das ziemlich schlimm sein könnte“, und die Leuchtstabtests könnten potenzielle Gefahren identifizieren.
Dr. Binh Vu, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Houston, sagte, er habe herausgefunden, dass Leuchtstäbe verwendet werden könnten, um Biobedrohungen zu erkennen, während er seinen zweijährigen Sohn badete.
Vus Sohn spielte unter Wasser mit einem Leuchtstab, und als er das Licht ausschaltete, wurde das „Partygeschenk“ sehr hell – und in diesem Moment wurde ihm klar, dass Leuchtstäbe „ein sehr gutes Aufzeichnungsgerät“ für die Diagnose sein könnten.
Forscher entwickelten Lateral-Flow-Tests, bei denen das flüssige Leuchtreagenz von einem Leuchtstab auf eine Tupferkultur eines Bereichs aufgetragen wurde.
Der Tupfer wird vor dem Auftragen des Reagenzes in eine Kassettenbox gelegt und anschließend wird die Kassette in eine 3D-gedruckte dunkle Box eingesetzt.
Mit einer App auf einer Kamera oder einem Smartphone könnten Forscher diese innerhalb von 15 Minuten erkennen und Ergebnisse erhalten.
Die App analysiert den „buchstäblich leuchtenden“ Test und liefert Berechnungen, bevor sie ein positives oder negatives Ergebnis liefert, erklärte Dr. Katerina Kourentzi.
Die Forscher Binh Vu (links), Richard Willson (Mitte) und Katerina Kourentzi (rechts) entwickelten einen Leuchtstabtest, um neu auftretende Biobedrohungen zu identifizieren
„Wir nutzen zum ersten Mal die lagerstabile, wenig toxische und kostengünstige Chemie herkömmlicher Leuchtstäbe, um helle und schnelle Diagnosetests zu entwickeln“, sagte Willson.
Laut Korentzi zogen die Kostengünstigkeit des Tests und seine Zugänglichkeit die US-Marine an.
„Die US-Marine sucht nach Technologie, die einsetzbar ist“, sagte sie.
„Das schien also sehr gut auf ihre Bedürfnisse zuzutreffen.“
Das Gerät könnte letztendlich ein wichtiger Bestandteil des Werkzeugkastens der Marine zur Bekämpfung biologischer Bedrohungen werden, beispielsweise beim Betreten eines Bereichs, in dem ein Militärangehöriger potenziellen Giftstoffen ausgesetzt sein könnte.
Laut Kourentzi plant das Team, in den kommenden Monaten Prototypen für erste Validierungstests an die US-Marine zu schicken.
Die Forscher hoffen, die Fähigkeiten des Leuchtstabs auf andere schwere Krankheiten auszuweiten, und die University of Houston hat bereits einen Zuschuss erhalten, um mit dem Testen von Leuchtstäben zur HIV-Erkennung zu beginnen.