Ein Forschungsteam der University of California in Berkeley hat einen neuartigen Schnelltest für zu Hause entwickelt, der potenziell tödliche Krankheiten innerhalb weniger Minuten erkennen soll. Dabei kommen Nanopartikel und auch Künstliche Intelligenz zum Einsatz. Das Konzept könnte einen wichtigen Vorteil im Kampf gegen Krankheiten verschaffen, bei denen Früherkennung entscheidend ist wie etwa Krebs.
Denn oft ist dabei für eine Diagnose ein Besuch beim Arzt und sogar eine Laboranalyse nötig, was für viele immer noch eine Hürde ist. Die Hemmschwelle für einen kurzen Schnelltest zu Hause dürfte jedoch bei vielen spätestens mit der Coronapandemie gesunken sein, zumal der neue Test noch viel mehr erkennen kann, als „nur“ Covid-19. Doch wie funktioniert das ganze?
Schnelltest kann mit KI Krankheiten erkennen
Die Forscher machen sich für ihren Schnelltest einen Effekt zunutze, der im Alltag auch als „Kaffee-Ring-Effekt“ bezeichnet wird. Dieser beschreibt, dass wenn ein Flüssigkeitstropfen auf einer Oberfläche trocknet, sich die darin enthaltenen Partikel am Rand sammeln. Das nutzen die Forscher aus, um Krankheiten anhand von Körperflüssigkeiten wie Blut oder Speicher zu identifizieren. Dafür reagieren durch den Test winzige Nanopartikel mit den enthaltenen Biomarkern, die eine Krankheit hervorruft.
Dadurch ändert sich wiederum die Lichtstreuung in der Flüssigkeitsprobe. Mithilfe eines Smartphones, das über eine Kamera und die entsprechende App verfügt, werden diese Veränderungen wahrgenommen und per KI ausgewertet. Die Methode wurde in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ vorgestellt.
Neuer Schnelltest könnte Vorsorgeuntersuchungen vereinfachen
Dort heißt es unter anderem auch von Liwei Lin, Professor für Maschinenbau an der UC Berkeley: „Eines der Schlüsselproteine, das wir mit dieser Methode erkennen können, ist ein Biomarker für Sepsis.“ Bei der sogenannten Blutvergiftung handelt es sich um eine der häufigsten Todesursachen in Deutschland. Das liegt auch daran, dass sie sich oft unbemerkt und schleichend entwickelt, bis eine Art Kettenreaktion ausgelöst wird.
Wichtig dabei ist auch die Geschwindigkeit, mit der der Schnelltest funktioniert. Laut den Forschenden ist eine Diagnose innerhalb von 12 Minuten möglich. Auch die Erkennung anderer Krankheiten soll so möglich sein, unter anderem die von Prostatakrebs. Ein Vorteil ist auch, dass die Produktion der Testkits kostengünstig sein soll. Das könnte dazu führen, dass solche Tests gerade in Gegenden, die ärztlich unterversorgt sind, zum Einsatz kommen, um die Früherkennung vieler Krankheiten auch ohne Arztbesuch möglich zu machen.