Virusjagd im Silberwald

Donnerstag, 16. November 2006, 7:01 • Rubrik Medizin, Physik.

Viren lassen sich in Sekundenschnelle nachweisen, wenn man sie in einen regelrechten Wald aus Silberstäbchen setzt. In dieser Umgebung wird der optische Fingerabdruck der Erreger um ein Vieltausendfaches verstärkt, berichten amerikanische Forscher im Fachblatt “Nano Letters”.

Diese Verstärkung ermögliche es, Influenza-, Schnupfen- und andere Viren in weniger als 60 Sekunden nachzuweisen, erklärt Ralph Tripp von der University of Georgia. “Man könnte ankommende Flugreisende testen und erkennen, ob sie infiziert sind”, so der Mikrobiologe. Bei derzeit gängigen Nachweisverfahren müsse man dagegen Tage bis Wochen auf das Resultat warten.

Tripp und Kollegen nutzen das Phänomen, dass Licht, wenn es beispielsweise an DNA-Molekülen gestreut wird, zum Teil eine Verschiebung seiner Wellenlänge erfährt. Dieser Raman-Effekt sei normalerweise zu schwach für den Nachweis von Viren, so Tripp. Die dicht an dicht stehenden, einige zehn Nanometer dünnen Silberstäbchen ändern dies, indem sie das eingestrahlte Licht regelrecht auf die nachzuweisenden Moleküle zwischen ihnen konzentrieren. Der Effekt ist nun so ausgeprägt, dass sogar unterschiedliche Virusstämme und Mutationen im Viruserbgut im Spektrum des Streulichts erkennbar werden.

Der erzielte Verstärkungsfaktor hängt empfindlich von der Orientierung der Silberstäbchen ab, schreibt die Gruppe. Optimal ist er, wenn die Stäbchen nicht exakt senkrecht auf der Unterlage stehen, sondern um vier Grad gegen das Lot geneigt sind. Zur Herstellung eines derart windschiefen “Silberwaldes” dampfen die Forscher Silberatome auf ein rotierendes Glasplättchen auf. Über Aufdampfwinkel und Rotationsgeschwindigkeit können neben der Stellung der Stäbchen auch ihre Größe und Form variiert werden.

Forschung: Saratchanda Shanmukh, Les Jones, Jeremy Driskell, Yiping Zhao und Ralph A. Tripp, Departments of Chemistry und Physics and Astronomy und Center for Disease Intervention, College of Veterinary Medicine, University of Georgia, Athens

Veröffentlichung Nano Letters, Vol. 6(11), pp 2630-6, DOI 10.1021/nl061666f

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Tripp Lab
- Virus/Pathogen Biosensing
Raman-Spektroskopie
Virologische Nachweismethoden

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