Diese Woche stellen chinesische Wissenschaftler den Prototypen einer besonderen Gesichtsmaske vor: Sie schützt den Träger nicht vor Atemwegsinfektionsviren, sondern erkennt gleich drei verschiedene Virustypen, darunter Sars-CoV-2, und warnt den Nutzer innerhalb von zehn Minuten via Smartphone. Publiziert wurde das Projekt erstmals im wissenschaftlichen Magazin «Matter».

Um diese Viren nachweisen zu können, hat das Forscher-Team rund um Yin Fan von der Tongji-Universität in Shanghai bioelektronische Module entwickelt, die sich in konventionelle Gesichtsmasken integrieren lassen:

Über ein Ventil werden die beim Atmen produzierten Aerosole zu einem Sensor geleitet. Dort befinden sich sogenannte Aptamere, die (wie Antikörper) bestimmte Moleküle binden können. Dabei verändert sich die Konfiguration der Aptamere, wodurch ein minimales elektrisches Signal entsteht.

Die grösste Erfindung der chinesischen Forscher sei ein ionengesteuerter Transistor, heisst es in der entsprechenden Medienmitteilung. Dieser ist in ein flexibles Gel einge­bettet und vertstärkt das Signal so weit, dass es von einem kleinen Sender drahtlos an ein Smartphone übertragen werden kann. Dort wird nach rund zehn Minuten ein Alarm angezeigt.

Mit den Aptameren lassen laut Fan alle möglichen Krankheitserreger aufspüren. Die Forscher haben ihren Prototyp mit Sensoren für das Spike-Protein von Sars-CoV-2 und für die Oberflächen-Proteine der Influenza-Viren H1N1 (Schweinegrippe) und H5N1 (Vogelgrippe) bestückt.

«Unsere Maske würde gut in Räumen mit schlechter Belüftung funktionieren, wie zum Beispiel in Aufzügen oder geschlossenen Räumen, in denen das Risiko, sich zu infizieren, hoch ist», wird Fang zitiert. Sollten neue Atemwegsviren auftauchen, könne das Design des Sensors zum Nachweis der neuartigen Krankheitserreger leicht aktualisieren werden.

Nun hofft das Forscherteam, die Erkennungszeit verkürzen und die Empfindlichkeit des Sensors weiter erhöhen zu können. Ziel sei es, mit tragbaren Geräten eine Vielzahl von Gesundheitszuständen, einschliesslich Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, zu identifizieren.

«Derzeit verlassen sich Ärzte stark auf ihre Erfahrungen bei der Diagnose und Behandlung von Krankheiten. Mit reichhaltigeren Daten, die von tragbaren Geräten gesammelt werden, können Krankheitsdiagnose und -behandlung präziser werden», so Fang.