Corona: Schnell, zuverlässig und effizient testen

Die Infektionsschutzmaßnahmen der letzten Wochen haben die rasante Ausbreitung des Sars-CoV2-Virus in Deutschland bislang verhindert. Um das Virus weiter einzudämmen, wollen hannoversche Forscher ein effizientes und kostengünstiges Testsystem etablieren: die Mobile Corona-Analytik (MCA). Damit sollen gezielt systemrelevante Personen in großer Zahl (mehr als 1000 pro Tag) getestet werden. Die Leibniz Universität Hannover (LUH) koordiniert das interdisziplinäre Forschungskonsortium, an dem auch das Niedersächsische Zentrum für Biomedizintechnik, Implantat-Forschung und -Entwicklung (NIFE) sowie die Hochschule für Musik, Theater und Medien Hannover (HMTMH) mit Fachleuten für Journalistik und Kommunikation beteiligt sind. Das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur fördert das Modellprojekt.

Wie verläuft das Screening?

Der Prozess umfasst drei Schritte: In mobilen Testzentren (umgebaute Schiffscontainer) führt medizinisch geschultes Personal bei der Testperson einen Rachenabstrich durch. Das Erbgut (RNA) der Probe wird direkt im Container isoliert und anschließend als nicht-infektiöses Material an externe Labore transportiert. Im Labor wird die RNA in DNA umgewandelt und das Erbmaterial mittels PCR amplifiziert. Lässt sich die DNA aus dem Corona-Virus vervielfältigen, ist der Nachweis auf das Virus positiv. Positive Ergebnisse aus dem Screening werden diagnostisch über zertifizierte Labore bestätigt und dem lokalen Gesundheitsamt gemeldet. Die Testperson wird aufgefordert sich in häusliche Quarantäne zu begeben.

Mobile Teststation

Mithilfe einer interaktiven Datenbank und einer digital unterstützten Laborinfrastruktur lassen sich die Proben über den gesamten Prozess verfolgen. Auch individuelle Daten zu Risikoexposition und Begleiterkrankungen werden digital erfasst – unter Berücksichtigung ethischer und rechtlicher Aspekte von der Einwilligung bis zur Verarbeitung der persönlichen Daten. L3S-Mitglied Prof. Dr. Holger Blume hat mit seinen Mitarbeitern am Institut für Mikroelektronische Systeme das EDV-Konzept entwickelt - von der Eingabe der Daten, der Datenhaltung und der Verschlüsselung bis hin zur Planung der kompletten Hardware.

In dem zweistufigen System kann das Corona-Virus innerhalb von sechs bis acht Stunden nachgewiesen werden. Bisher sind dafür mehrere Tage notwendig. Auf Influenzaviren kann parallel getestet werden, um Patienten effektiv zuordnen und stratifizieren zu können. Medizinisches Personal kann regelmäßig getestet und auch bei Kontakt mit Corona-Patienten wiedereingesetzt werden. Bei positiv getesteten und dem Gesundheitsamt gemeldeten Personen wird im Verlauf des Projekts auch eine serologische Immunitätsuntersuchung erfolgen. Für Produktionsbetriebe könnte der Test eine schnellere und sichere Wiederaufnahme der Produktion ermöglichen und somit helfen wirtschaftlichen Schaden zu minimieren. Darüber hinaus leistet das mobile Testzentrum einen wichtigen Beitrag gegen die Überlastung der Kliniken und hilft das Übertragungsrisiko in den Krankenhäusern zu mindern.

Mit dem Projekt soll eine modellhafte skalierbare Infrastruktur etabliert werden, die schnell auf andere Standorte in Niedersachsen und darüber hinaus übertragbar ist. In der ersten Phase sind zunächst zwei Modellstandorte am NIFE/MHH sowie an der LUH geplant, im Verlauf des Vorhabens werden dann sukzessive weitere Standorte aufgebaut. In der ersten Phase können etwa 100 Personen pro Tag und Test-Stand getestet werden; mittel- bis langfristig sind 200 Nachweise pro Tag anvisiert.

The MCA test procedure