Bevor ein Impfstoff zugelassen wird, muss er zunächst auf Wirksamkeit geprüft werden. Bisher finden solche Tests in einem Labor mithilfe von kultivierten Zellen statt: In die Kultur wird das Blutserum einer geimpften Person eingebracht, danach wird eine Virus-Infektion simuliert. War die Impfung erfolgreich, haben sich im Blutserum Antikörper gebildet und die simulierte Infektion findet nicht statt: Somit ist die Wirksamkeit des Impfstoffes belegt.

Ist die Vakzine jedoch nicht wirksam oder nicht wirksam genug, so bilden sich keine oder nur unzureichende Mengen Antikörper im Blut. Die Testzellen sind nicht geschützt und es kommt zur Infektion. „Derzeit wird eine mögliche Infektion der Testzellen mit arbeitsintensiven und teuren Färbeverfahren untersucht, die angesichts der enormen Anzahl an notwendigen Tests für die Impfstoffentwicklung zunehmend limitierend wirkt", erklären die Regensburger Forscher.

Die Wissenschaftler wollen dieses Verfahren ändern und vereinfachen: Dazu werden die Testzellen auf Multi-Elektroden-Arrays angesiedelt. Diese können den Infektionszustand mit Hilfe elektrochemischer Messverfahren vollständig automatisiert erfassen: Färbereaktionen der bisherigen Tests entfallen. Dadurch soll eine Zeit- und Geldersparnis entstehen. Ein weiterer Vorteil der neuen Methodik ist die Überwachung der Zellen über einen längeren Zeitraum: So können neue Informationen über den Zeitverlauf der Zellreaktion ermittelt werden, die bisher nicht zugänglich waren.

Das Biosensor-Gerät soll in der Lage sein, einen direkten Nachweis von Viruspartikeln, als auch einen indirekten Nachweis von Viren durch Immunantikörper aus Blut- oder anderer Körperflüssigkeit eines Patienten zu ermöglichen. Die Wissenschaftler haben das Ziel ein entsprechendes Komplettsystem einschließlich des Messgerätes, der zugehörigen Analyse-Software und der zur Zellbeobachtung notwendigen Elektrodenarrays zu erforschen und in Laboraufbauten umzusetzen.

Damit wollen die Wissenschaftler das Fundament schaffen, um ihr neues Verfahren später erfolgreich auf den Markt zu bringen. Das Projekt „ViroSens“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Förderrichtlinie „KMUinnovativ“ mit einer Gesamtsumme von rund zwei Millionen Euro gefördert

An dem Projekt sind Forscher des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik in Sulzbach/Saar, der Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörpertechnologien auf dem Campus der Universität Regensburg sowie Experten aus zwei Unternehmen beteiligt.