Suresh Neethirajan arbeitet an der Universität von Guelph in der kanadischen Provinz Ontario, nur anderthalb Autostunden von dem aktuellen Vogelprippeausbruch entfernt.
"Die Bauern sind sehr interessiert an einer Möglichkeit, die Varianten der Vogelgrippe selbst direkt auf dem Hof nachweisen zu können."
Dabei will ihnen Suresh Neethirajan helfen, auch wenn er als Biophysiker wenig Ahnung von Truthähnen hat. In seinem Labor arbeitet er mit Quantenpunkten, winzigen Halbleiterkristallen, die rot aufleuchten, wenn man sie zuvor blau anstrahlt. Das ist sozusagen ihre Superkraft. Jede Superkraft hat aber einen Gegenspieler und das sind in diesem Fall Nanogoldpartikel. Wenn diese Partikel in der Nähe der Quantenpunkte sind, wird deren Energie nicht mehr als Licht abgestrahlt, sondern auf das Gold übertragen und letztlich in Wärme umgewandelt. Das rote Leuchten erlischt. Quenching nennt sich dieser Effekt. Er tritt nur auf, wenn Quantenpunkt und Goldpartikel, wirklich ganz eng nebeneinander liegen. Das nutzt Suresh Neethiraja aus, um die Brücke von den Quanteneffekten zur Biologie und einem Test auf Grippeviren zu schlagen. Er hat seine Quantenpunkte mit einem speziellen Zucker beschichtet, an den diese Viren bei der Infektion andocken. Und auf den Goldpartikeln sitzen Antikörper, die an die Hülle der Grippeviren binden.
"Wenn jetzt Viren vorhanden sind, bildet sich ein Sandwich. In der Mitte ein Eiweiß der Viren, auf der einen Seite der spezielle Zucker mit dem Quantenpunkt, auf der anderen der Antikörper mit dem Goldnanopartikel. Sie sind so nah beisammen, dass es zum Quenching kommt und das können wir messen."
Ein Tropfen Truthahnblut genügt
Über die geschickte Auswahl von Zucker und Antikörper kann Suresh Neethirajan Vogelgrippeviren von Menschengrippeviren und aggressive Stämme von eher verträglichen unterschieden. Der Test funktioniert im Labor und ist dort hochempfindlich. Wie gut er sich aber bei der Diagnostik wirklich schlägt, werden erst umfangreiche Untersuchungen zeigen. Die sollen dann direkt auf den Truthahnfarmen stattfinden. Dafür hat das Team aus Guelph den Test vereinfacht und völlig automatisiert. Das System besteht aus drei Teilen: einem kleinen Messgerät mit einer blauen LED Leuchte und einem auf rotes Licht geeichtem Sensor, einer Lösung mit den Quantenpunkten und den Goldpartikeln und kleinen Wegwerfkartuschen
"Der Bauer sticht den Vogel und hält die Kartusche an die Haut. Der Blutstropen wird dann über Kapillarkräfte in eine winzige Kammer gesaugt. Anschließend muss der Bauer nur noch einen Tropfen der Reaktionslösung auf die Kartusche geben und sie in das Messgerät stecken. Nach fünf Minuten steht das Ergebnis auf dem Bildschirm: Ja oder Nein."
Für die Messung sind keinerlei Spezialkenntnisse oder Fertigkeiten notwendig, davon ist Suresh Neethirajan überzeugt. Ob das stimmt, erprobt er gerade auf echten Truthahnfarmen. Deren Besitzer sehen immer wieder einzelne Vögel, die krank erscheinen, und wollen dann möglichst schnell wissen, ob ihr ganzer Bestand gefährdet ist. Auch Ärzte im Krankenhaus wären für einen Schnelltest dankbar, der verschieden aggressive Grippevarianten unterscheiden kann. Es gibt allerdings auch eine ganze Reihe anderer Teststrategien auf dem Markt. Ob am Ende die Kombination aus Quantenpunkt und goldenem Gegenspieler die Nase vorn haben wird, kann erst die Praxis zeigen.
