3D-gedruckte “eNose” kann COVID-19 in 80 Sekunden “Erschnüffeln”

Wissenschaftler des israelischen Weizmann Institute of Science haben eine 3D-gedruckte “elektronische Nase” entwickelt, die Menschen, die mit COVID-19 infiziert sind, identifizieren kann.

Das Gerät des Teams, das aus einer Gas-Einheit, einem Sensor-Array und einem 3D-gedruckten Probenahme-Ventil besteht, wurde durch Praxistests darauf trainiert, COVID-19 und andere flüchtige organische Verbindungen (VOCs) in den Nasengängen von Patienten zu finden. Die Wissenschaftler glauben, dass sie mit weiteren Verbesserungen ein Device auf den Markt zu kriegen, welche COVID-19-Tests erleichtert. Gerade beim Einsatz in Flughäfen oder Live-Events könnte ein solches Device einen großen Vorteil bringen.

“Jede Krankheit hat einen spezifischen Geruch”, erklärte der Leiter des Projekts, Noam Sobel, während der ersten Tests im vergangenen Jahr. “Das liegt daran, dass Krankheiten Stoffwechselprozesse verändern, die Metaboliten haben, und diese haben einen Geruch.”

Eine sogenannte “elektronische Nase” ist ein sehr empfindliches Gerät, welches Gerüche erkennen kann. Das Team beschloss daher die “eNose” auf COVID-19 zu trainieren.

Obwohl Viren allein keine VOCs ausstoßen, können sie infizierte menschliche Zellen dazu veranlassen, dies zu tun, weshalb viele Krankheiten tatsächlich über den Geruch erkannt werden können. Aus diesem Grund können trainierte Tiere, wie z. B. Hunde, derzeit eingesetzt werden, um Anzeichen von Krankheiten bei scheinbar gesunden Personen zu erkennen, aber dies in großem Maßstab zu erreichen, hat sich bisher als problematisch erwiesen.

Elektronische Nasen hingegen enthalten mehrere Sensoren, die für die Erkennung von Signalen in verschiedenen chemischen Bereichen optimiert und so trainiert werden können, dass sie das tierische Geruchssystem imitieren. Die Entwicklung eines Multisensormusters, das in der Lage ist, bestimmte VOCs zu erkennen, ist jedoch zeitaufwändig. Das Team begann mit der Optimierung seiner “Nase” für die Erkennung von COVID-19 während des Ausbruchs der Krankheit, als die Zeit drängte.

Die Arbeit zu diesem Projekt veröffentlichten die Wissenschaftler in dem Paper mit dem Titel “Proof of concept for real-time detection of SARS CoV-2 infection with an electronic nose“.