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Virus wird messbar

Projektarbeit von Pforzheimer Studenten zu Corona: Wie stark ist die Erkrankung?

Medizintechnik-Studenten der Hochschule Pforzheim entwickeln im Rahmen einer Projektarbeit ein Simulationsprogramm zur grafischen Darstellung von Viruslast.

Bei der Analyse: Yana Bulkotina im Labor ihres Bachelorstudiengangs „Medizintechnik“ auf dem Campus der Fakultät für Technik. Foto: Sophia Zundel/Hochschule Pforzheim

Dem Virus wird sichtbar und zwar deutlich: Die Projektarbeit, die Yana Bulkotina und Dominik Wurster im Bachelor-Studiengang Medizintechnik an der Hochschule Pforzheim entwickelt haben, könnte Aufmerksamkeit erregen.

Vereinfacht gesagt ist es eine Methode, die den allseits bekannten und aussagekräftigen PCR-Test beziehungsweise dessen Ergebnis auch optisch sichtbar werden lässt. Bei den Tests werden die DNA-Moleküle synthetische, also künstlich vervielfältigt.

„Wir wollten ein einfaches Tool schaffen, das die DNA-Zunahme aufzeigt und den dahinterliegenden Prozess leicht verständlich macht“, teilen die Studenten mit. Durch das so genannte „quantitative Echtzeit-PCR-Verfahren“ wird nicht nur die DNA des Virus vervielfältigt, sie kann auch zahlenmäßig erkannt werden.

Das bedeutet, dass die Eigenschaften und die Beschaffenheit eines Gegenstands oder Sachverhalts – zum Beispiel eben das Coronavirus – in messbare Größen und Zahlenwerte umformuliert. Mit dieser Methode lässt sich das Vorkommen einer bestimmten Gensequenz in einer Probe zahlenmäßig erkennen und darstellen. Sie wird deshalb auch diagnostisch genutzt, um beispielsweise eine Infektion mit dem SARS-CoV-2-Virus nachzuweisen.

Entstanden ist ein wirklich hilfreiches Werkzeug.
Tobias Preckel, Professor für Medizintechnik

Tobias Preckel, Professor für Medizintechnik an der Hochschule Pforzheim, will das von Yana Bulkotina und Dominik Wurster entwickelte Programm in seinen Vorlesungen einsetzen. „Entstanden ist ein wirklich hilfreiches Werkzeug zur Vermittlung der Funktionsweise einer zentralen diagnostischen Methode“, sagt Preckel.

Und diese werde weltweit in Laboren angewendet. Das Programm könne auch genutzt werden, um die in Zusammenhang mit dem Corona-Virus bekannten COVID-19-Testergebnisse bei unterschiedlicher Virenlast des Patienten zu simulieren.

PCR bedeutet: polymerase chain reaction, eine Polymerase-Kettenreaktion. Diese wird mit angewendet, um außerhalb des lebenden Organismus Erbsubstanz (DNA) zu vervielfältigen, wodurch eine Virenlast etwa besser erkannt und quantitativ eingeordnet werden kann.

Der sogenannte Thermocycler, in dem die Vervielfältigung stattfindet, wird mit einem sogenannten Spektrometer verbunden, die Moleküle werden so mit Hilfe von fluoreszierendem Mittel sichtbar und erscheinen als Kurve auf dem Monitor des Computers.

Die Hochschule Pforzheim hat laut einer Pressemitteilung mit dem Angebot eines Medizin-Technik-Studiums auf den allgemeinen Trend reagiert sowie auf die Tatsache, dass Baden-Württemberg die Position als führender Medizin-Technik-Standort Deutschlands einnimmt. Seit dem Wintersemester 2012/2013 können sich Interessenten für den Studiengang einschreiben.

2019 nun wurde das Analytiklabor auf dem Pforzheimer Campus eingerichtet. Auf 123 Quadratmetern werden biochemische Analysen und molekulare Diagnostik durchgeführt.

„Dass wir neben den ingenieurwissenschaftlichen Inhalten den molekularen Aspekt der Medizintechnik in den Fokus rücken unterscheidet unseren Studiengang von vielen anderen medizintechnischen Studiengängen“, so Laborleiter und Professor Tobias Preckel.

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