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Dotieren I Credoxys aus Dresden entwickelt Dotierstoffe und Transportmaterialien für Oled-Displays und -Beleuchtung, organische Solarzellen und Sensoren. Das Unternehmen hat eine patentgeschützte Materialklasse von p-Dotierstoffen entwickelt, die sich in organischen elektronischen Anwendungen einsetzen lassen. Geschäftsführer ist Sascha Dorok. (21.7.2021)Reinigen I Das Dresdner Unternehmen Dermapurge hat eine Erste-Hilfe-Lösung entwickelt, um Nanopartikel von der Haut zu entfernen [Nachr. Chem. 2022, 70(1), 42]. Geschäftsführer sind Jonas Schubert, Felix Klee und Max Schnepf. (1.3.2021)Analysieren I Goldnanostrukturen entwickelt und produziert Nanostruct aus Würzburg. Der Fokus liegt dabei auf Sensorchips für die oberflächenverstärkte Ramanspektroskopie. Geschäftsführerin ist Henriette Maaß. (16.2.2021)Aufbereiten I Polymeractive aus Offenburg stellt poröse Filter- und Adsorbermaterialien aus Kunststoffabfällen her. Mit dem Activated Polymer lassen sich Abluft oder Abwasser aufbereiten, etwa von Pharmaka, Pestiziden oder Hormonen reinigen. Geschäftsführer ist Moritz Ruff. (14.7.21)Holger Bengs, European Chemistry Partnering, schaut für die Nachrichten aus der Chemie ins Handelsregister.

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Dotieren I Credoxys aus Dresden entwickelt Dotierstoffe und Transportmaterialien für Oled-Displays und -Beleuchtung, organische Solarzellen und Sensoren. Das Unternehmen hat eine patentgeschützte Materialklasse von p-Dotierstoffen entwickelt, die sich in organischen elektronischen Anwendungen ein...

Neue Testverfahren sollen Sars-CoV-2-PCR-Tests schneller machen oder Patienten verraten, ob diese gegen das Virus gesch&uuml;tzt sind.
Ein positiver Antigen-Schnelltest in einem Corona-Testzentrum wird &uuml;blicherweise &uuml;ber ein RT-PCR-Verfahren &uuml;berpr&uuml;ft (Real-Time Polymerase Chain Reaction). Dabei wird das Sars-CoV-2-Erbgut nachgewiesen, also Viren-RNA, die das Enzym Reverse Transkriptase w&auml;hrend des Verfahrens in die entsprechende DNA umwandelt. Das Ergebnis liegt klassischerweise erst nach Stunden vor, w&auml;hrend ein Antigen-Schnelltest nur zehn Minuten dauert.
<h2>PCR-Tests beschleunigen</h2>
Doch gibt es auch <xref rid="nadc20224125613-fig-0001" ref-type="fig">PCR-Schnelltest-Maschinen</xref>; sie arbeiten mit Kartuschen, die alle ben&ouml;tigten Chemikalien enthalten. Das Ergebnis kann in einem mobilen Testzentrum, etwa an einer Autobahnrastst&auml;tte, nach 39 Minuten vorliegen, ein positives Ergebnis innerhalb einer halben Stunde (beispielsweise der PCR-Singleplex-Test f&uuml;r Analyseger&auml;t Vivalytic, Bosch Healthcare Solutions/R-Biopharm). Im Allgemeinen dauert es zwischen 15 Minuten und einer Stunde bis zum Ergebnis.1)
<figure><img src="https://media.graphcms.com/DdVJ0EfMSjeBKPAVn4Uy" />
<figcaption><label>Abb. 1: </label>Ger&auml;t f&uuml;r einen mobilen PCR-Schnelltest, das in weniger als einer Dreiviertelstunde ein Ergebnis liefert. Foto: Bosch Healthcare</figcaption>
</figure>
Ein breiterer Einsatz dieser PCR-Schnelltests scheitert allerdings noch am hohen Preis; an einem Flughafen zahlt ein Getesteter beispielsweise 200 Euro. Zudem sind f&uuml;r einen fl&auml;chendeckenden Einsatz nicht genug Maschinen und Kartuschen verf&uuml;gbar.
Grunds&auml;tzlich h&auml;lt das Fraunhofer-Institut f&uuml;r Mikrotechnik und Mikrosysteme in Mainz diese Variante der Sars-CoV-2-Analytik in einer Machbarkeitsstudie f&uuml;r zukunftstr&auml;chtig. Eine Arbeitsgruppe des Instituts hat ein mikrofluidisches System entwickelt, das die Analyse innerhalb einer Viertelstunde ab Probennahme schafft. Die Geschwindigkeit von Heiz- und K&uuml;hlelementen begrenzt eine weitere Beschleunigung.
Auf lange Sicht haben PCR-Verfahren einen Vorteil: Sie lassen sich mit den entsprechenden Primer-Sequenzen innerhalb einer Woche an eine neue Virusvariante anpassen. Bei einem Antigen-Schnelltest kann das Monate dauern. Die Bundesregierung hat daher ein F&ouml;rderprogramm f&uuml;r Produktionsanlagen f&uuml;r Point-of-Care-Nukleins&auml;ureamplifikationstechnik (POC-NAT) und f&uuml;r die dazu n&ouml;tigen Testkartuschen zum Nachweis von Sars-CoV-2 aufgelegt.1)
Es hei&szlig;t hier Nukleins&auml;ureamplifikationstechnik, NAT, statt PCR, weil Laboren grunds&auml;tzlich au&szlig;er der am meisten angewandten PCR weitere Amplifikationstechniken zur Verf&uuml;gung stehen, darunter NEAR (Nicking Endonuclease Amplification Reaction), HDA (Helicase-dependent Amplification), CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), SDA (Strand Displacement Amplification) sowie ID-Now von Abbott.2) Auch sie k&ouml;nnten zur Basis von Sars-CoV-2-Schnelltests werden.
<h2>Perspektivwechsel: Antik&ouml;rper nachweisen</h2>
Die PCR-Schnelltests antworten auf die Frage: Tr&auml;gt der Patient das Virus in sich? Eine andere Frage lautet: Hat der Patient eine Corona-Infektion &uuml;berstanden oder ist er nach einer Impfung gesch&uuml;tzt? Auch daf&uuml;r gibt es Schnelltests nach dem Lateral-Flow-Verfahren. Allerdings erfordern sie statt eines Nasen- oder Rachenabstrichs eine Blutprobe. Getestet wird auf Immunglobulin M und Immunglobulin G, beides &gamma;-f&ouml;rmige Eiwei&szlig;e, die Viren bek&auml;mpfen k&ouml;nnen.
Es l&auml;uft nun zu Anfang umgekehrt wie beim Antigen-Schnelltest: Die Antik&ouml;rper stammen aus der Probe, das mit kolloidalem Gold markierte Antigen befindet sich auf dem Teststreifen. Es entsteht ein Antik&ouml;rper-Antigen-Immunkonjugat, das sich von der Aufgabezone in die Testzone bewegt, wo es von immobilisierten Maus-Anti-Human-IgM- und -IgG-Antik&ouml;rpern abgefangen wird. Das &uuml;bersch&uuml;ssige farbmarkierte Antigen wandert in den Kontrollbereich und wird dort von einem anderen Antik&ouml;rper abgefangen, einem Ziegen-Anti-Maus-IgG-Antik&ouml;rper.
<h2>Infektion oder Impfung?</h2>
Einige Antik&ouml;rper-Schnelltests weisen Antik&ouml;rper gegen das N-Protein nach, andere Antik&ouml;rper solche gegen das S-Protein. Die verf&uuml;gbaren Impfungen rufen allerdings nur Immunantworten gegen das S-Protein hervor, nicht gegen das N-Protein. Daher gilt:
<list list-type="simple"><list-item></list-item></list>
N-Protein-spezifischer Antik&ouml;rpertest positiv bedeutet: Der Patient hat eine Corona-Infektion &uuml;berstanden.
<list-item></list-item>
N-Protein-spezifischer Antik&ouml;rpertest negativ, aber S-Protein-spezifischer Antik&ouml;rpertest positiv bedeutet: Die Antik&ouml;rper stammen nicht aus einer Infektion, sondern eine Impfung ist erfolgreich verlaufen.


Die Aussage solcher Tests ist qualitativ. Um abzusch&auml;tzen, ob jemand vor schwerem Covid-19-Verlauf oder gar Tod gesch&uuml;tzt ist, ist ein Schnelltest auf RBD-spezifische Antik&ouml;rper in der Blutprobe erforderlich. Diese IgG-Antik&ouml;rper richten sich gegen eine bestimmte Teilstruktur des S-Proteins, n&auml;mlich gegen seine Rezeptorbindedom&auml;ne (RBD), und hei&szlig;en auch &bdquo;spezifisch neutralisierende Antik&ouml;rper&ldquo; (NAb). Indem sie an die RBD andocken, mildern sie die Symptome der Erkrankung. F&uuml;r die halbquantitative NAb-Bestimmung stehen ein direkter und ein indirekter Schnelltest zur Verf&uuml;gung.
<h2>Tests auf Schutz vor schwerem Verlauf</h2>
Auf dem Teststreifen f&uuml;r RBD-spezifische Antik&ouml;rper befinden sich mit kolloidalem Gold farbmarkierte RBD-Proteinfragmente. Sie bilden nur mit den gegen die RBD gerichteten Antik&ouml;rpern aus der Blutprobe Komplexe &ndash; nicht mit anderen.3) So erfasst der Test nur diejenigen Antik&ouml;rper, die schwere Covid-19-Verl&auml;ufe verhindern k&ouml;nnen.
Die RBD-Proteinfragmentkomplexe werden nach einer bestimmten Laufstrecke von immobilisierten Maus-Anti-Human-IgG-Antik&ouml;rpern abgefangen. Eine intensive F&auml;rbung der Testzone zeigt eine hohe Konzentration RBD-spezifischer Antik&ouml;rper in der Probe an.
Neben dem direkten NAb-Schnelltest gibt es einen indirekten. Dabei werden in der Testzone nur freie RBD-Proteinfragmente abgefangen, also nicht die Protein-Antik&ouml;rper-Komplexe, sondern die &uuml;bersch&uuml;ssigen, nicht mit RBD-spezifischen Antik&ouml;rpern komplexierten Proteinfragmente. Als F&auml;nger fungieren dabei immobilisierte Proteinfragmente, die der Bindedom&auml;ne des ACE2-Rezeptormolek&uuml;ls (Angiotensin Converting Enzyme 2) entsprechen.4) Bei dem Angiotensin Converting Enzyme 2 handelt es sich um den Rezeptor f&uuml;r das S-Protein des Sars-CoV-2-Virus; er k&ouml;nnte in Zukunft auch therapeutisch eine Rolle spielen.4)
Die Auswertung des indirekten NAb-Schnelltests geht so: Je weniger &uuml;bersch&uuml;ssige RBD-Fragmente abgefangen wurden, desto mehr RBD-spezifische Antik&ouml;rper waren in der Probe. Folglich und genau umgekehrt wie beim direkten NAb-Schnelltest gilt: Je schw&auml;cher die F&auml;rbung der Testzone, desto gr&ouml;&szlig;er ist der Schutz vor schweren Covid-Verl&auml;ufen oder Tod.
<h2>Tests quantitativ auswerten</h2>
Grunds&auml;tzlich l&auml;sst sich die Intensit&auml;t der F&auml;rbung mit dem Auge absch&auml;tzen. Daneben gibt es die M&ouml;glichkeit, mit einem Leseger&auml;t Zahlenwerte zu erhalten, und zwar in der Einheit Binding Antibody Units pro Milliliter.5) Der Reader erfasst vier Abstufungen. &Uuml;ber den Abgleich mit einer Auswertungstabelle l&auml;sst sich ermitteln, ob der Patient keine, niedrige, mittlere oder hohe Immunit&auml;t aufweist.
Sowohl der direkte als auch der indirekte NAb-Schnelltest zielt letztlich auf den Bluttiter der spezifisch neutralisierenden Antik&ouml;rper. Der Titer l&auml;sst sich quantitativ nur in einem Laborverfahren bestimmen. Dieses liefert daher im Vergleich zu allen anderen Verfahren die beste Absch&auml;tzung des Schutzes vor einem schweren Covid-19-Verlauf oder Tod &ndash; ist als Schnelltest allerdings nicht verf&uuml;gbar.
Christian Ehrensberger ist freier Mitarbeiter der Nachrichten aus der Chemie.
<ul class="references">
<li>1 <a href="https://deutschlandfunk.de/pcr-tests-100.html" target="_blank" rel="noopener">deutschlandfunk.de/pcr-tests-100.html</a>, Stand 31.1.2022</li>
<li>2 &bdquo;Denaturierung, Annealing, Elongation&ldquo;. DAZ 2022; 162(6), 30&ndash;32</li>
<li>3 <a href="https://pharmazeutische-zeitung.de/was-verschiedene-tests-aussagen-129086" target="_blank" rel="noopener">pharmazeutische-zeitung.de/was-verschiedene-tests-aussagen-129086</a>, Stand 31.1.2022</li>
<li>4 <a href="https://bg-kliniken.de/corona-newsletter/loesliche-ace2-rezeptoren" target="_blank" rel="noopener">bg-kliniken.de/corona-newsletter/loesliche-ace2-rezeptoren</a>, Stand 8.2.2022</li>
<li>5 Gebrauchsanweisung f&uuml;r TestNOW &ndash; COVID-19 Nab, 2021&ndash;05-ver-3, Affimedix, Inc., Hayward, CA (USA)</li>
</ul>

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