DRKS - Deutsches Register Klinischer Studien

Studienakronym/Studienabkürzung

Wir riechen Covid-19!

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Allgemeinverständliche Kurzbeschreibung

Tröpfcheninfektionen stellen eine der wichtigsten Übertragungsarten von Infektionskrankheiten dar und spielen vor allem in geschlossenen Räumen eine große Rolle. Da sich die COVID-19-Pandemie weiter ausbreitet, ist die frühzeitige, idealerweise Echtzeit-Identifizierung von SARS-CoV-2-infizierten Personen entscheidend für die Unterbrechung von Infektionsketten. Schnelltests sollen helfen, Erkrankte vor dem Betreten von Risikobereichen zu erkennen und so die Ausbreitung der Pandemie einzudämmen Wir haben mit der elektronischen Nase ein potentielles, nicht-invasives Diagnostikinstrument zur Früherkennung von Erregern und deren Erkrankungen in der Medizin etabliert. Die elektronische Nase sowie das multikapillarsäulengekoppelte Ionenmobilitätsspektrometer (MCC/IMS) besitzen die Fähigkeit sogenannte flüchtige organische Verbindungen (Volatile organic compounds, VOC), die bei Atemwegsinfektionen entstehen, zu detektieren. Die neu etablierten Messverfahren schaffen nun ganz innovative Möglichkeiten in der minutenschnellen, nicht-invasiven Diagnostik von Atemwegsinfektionen anhand von VOC an unterschiedlichsten humanen Proben. Die risikofreie Anwendung der elektronischen Nase und des MCC/IMS, die ohne eine zusätzliche Belastung für den Patienten erfolgen, macht es für eine Vielzahl medizinischer Fragestellungen ausgesprochen interessant.

Wissenschaftliche Kurzbeschreibung

Epidemien und Pandemien sind in den meisten Fällen durch Krankheitserreger ausgelöst, die durch eine Tröpfcheninfektion übertragen wurden und führen trotz Impfmöglichkeit immer wieder zu großem Schaden. Neuartige Mutationen von SARS-CoV2 können das Übertragungsrisiko, den Krankheitsverlauf und auch den Impfschutz verändern und neue Pandemiewellen auslösen. Vor allem geschlossene Räumlichkeiten, in denen sich viele Menschen aufhalten, wie Krankenhäuser, Schulen, Kindergärten, Kinos oder öffentliche Verkehrsmittel, bieten ein ideales Umfeld für die Übertragung von Tröpfcheninfektionen. Schnelltests sollen helfen, Erkrankte vor dem Betreten von Risikobereichen zu erkennen und so die Ausbreitung der Pandemie einzudämmen. Jedoch können herkömmliche Schnelltests aufgrund ihrer begrenzten Sensitivität und Spezifität falsch-negativ ausfallen, sind zeit- und kostenaufwendig und insbesondere für Kinder und Menschen mit eingeschränkter Kooperationsfähigkeit (z.B. mit Behinderungen) unangenehm. Daher wird dringend nach einem neuen, berührungsfreien Diagnostikinstrument gesucht. Bei jeder Infektion entsteht eine charakteristische Entzündungsreaktion, die neben löslichen Entzündungsmediatoren auch zur Bildung von zahlreichen volatilen organischen Substanzen (VOCs, volatile organic compounds), also „Geruchsstoffen“, führt. Die elektronische Nase Cyranose 320 besitzt die Fähigkeit, mit Hilfe von Biopolymersensoren volatile organische Substanzen einer Bioprobe zu detektieren, das multikapillarsäulengekoppelte Ionenmobilitätsspektrometer (MCC/IMS) ist ebenfalls in der Lage VOCs zu analysieren. Anhand dieser erfassten Substanzen ist es innerhalb einer Minute möglich, sogenannte „Smellprints“, ähnlich eines Fingerabdrucks, zu ermitteln. Auf Grundlage unserer Vorarbeiten sollen im Rahmen dieser Studie die Cyranose 320 sowie das MCC/IMS als neue zeit- und kostengünstige sowie nicht-invasive Methoden zur Detektion von Tröpfcheninfektionen, besonders SARS-CoV-2, etabliert werden. Hierfür möchten wir Smellprints der Bioproben Ausatemluft, Speichel, Sputum und Schweiss pädiatrischer Patienten erstellen und mit den Ergebnissen der Multiplex-PCRs sowie Antigentests abgleichen. Ziel ist es, die elektronische Nase und das MCC/IMS als nicht-invasive Screeningmethode zu etablieren und als einfachen und schnellen Eingangstest für Schulen, Kitas, Krankenhäuser, Kinos etc. anzuwenden.