Den Viren auf der Spur

technology report online, Januar 2016

Revolutionäre Entwicklung für die Virenforschung: Bestimmung und Beobachtung von Viren in ihrer natürlichen Umgebung.

Stefan Weidlich, Physiker im Bereich Forschung & Entwicklung Specialty Fiber Optics bei Heraeus Quarzglas
Stefan Weidlich, Physiker im Bereich Forschung & Entwicklung Specialty Fiber Optics bei Heraeus Quarzglas

Wer kennt das nicht in dieser kalten Jahreszeit: Viren tümmeln sich überall und verbreiten sich rasant. Sie lösen lebensgefährliche Infektionen aus wie zum Beispiel eine Grippe oder Darmerkrankungen. Doch Viren sind nahezu unsichtbar. Sie sind 300 bis 400 Mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haars. Sie eindeutig zu identifizieren ist bisher sehr aufwändig und nicht ohne Manipulation der Virus-Eigenschaften möglich.

Nanoloch-Faser lässt Viren in neuem Licht erscheinen

Wissenschaftlern am Leibniz-Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist in Kooperation mit Heraeus Quarzglas und den Universitäten Harvard, USA, und Leiden, Niederlande, der markierungs- und zerstörungsfreie Nachweis von Viren mit Abmessungen kleiner als 20 Nanometer (ein Nanometer ist der millionste Teil eines Millimeters) gelungen – mit Hilfe einer innovativen Nanolochfaser. Diese außergewöhnliche Faser besteht aus Quarzglas, einem der reinsten Werkstoffe, die man technisch herstellen kann. Die Faser kann in Standardmikroskope integriert und deren Nachweisgrenze dadurch auf andere Nanopartikel erweitert werden.

Stefan Weidlich, Forschung & Entwicklung Specialty Fiber Optics bei Heraeus Quarzglas, erklärt: „Unsere Anwendung zeichnet sich dadurch aus, dass wir die Viren in Quarzglas führen. Die Faser selbst leitet Licht fast perfekt ohne es zu streuen. Sobald das Licht aber auf das Virus trifft, wird ein Anteil hieran gestreut. Mittels Lichtstreuung können die Größe und die Bewegung der Viren bestimmt werden."

Nanoloch-Faser
Quelle: Heraeus
Im Kern der Faser befindet sich ein Nanoloch mit einem Durchmesser von 200 Nanometern, das sich entlang der gesamten Faser ausbreitet. In dieses Loch werden in Wasser schwimmende Testviren eingefüllt und Licht in den Faserkern eingekoppelt. Mittels Lichtstreuung können die Größe und die Bewegung der Viren bestimmt werden.

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