Erkältung oder Corona: Germanium könnte bei Diagnose helfen

Bei der Entwicklung smarter Diagnosetechnik für zuhause haben Forscher einen Meilenstein erreicht.

Erkältung, Grippe oder gar Covid-19? Die Symptome wie Husten und Schnupfen ähneln einander und führen besonders seit Ausbruch der Corona-Pandemie schnell zu Verunsicherung. Wie praktisch wäre es da, ein kleines Gerät zuhause zu haben, um sich schnell und sicher selbst zu diagnostizieren. Diese Technologie könnte schon in einigen Jahren Realität werden, so eine Pressemitteilung der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie (NTNU). Ein Forschungsteam hat nach eigenen Angaben einen Meilenstein für die Entwicklung neuer leistungsstarker Sensoren erreicht, die etwa die Analyse von Chemikalien durch Licht erleichtern könnten. Zum Einsatz kam dabei das Halbleitermaterial Germanium, das häufig für Transistoren sowie optische Linsen in Sensoren und Infrarotkameras benutzt wird.

In der Fachzeitschrift Nature Communications beschreiben die Wissenschaftler den Bau eines sogenannten Flüstergalerie-Mikroresonators. Diese mikroskopisch kleine Struktur speichert optische Informationen in Form von Licht und verstärkt sie, ähnlich wie es mit Schallwellen in der berühmten Flüstergalerie in der St. Paul’s Cathedral geschieht, daher der Name, erklärt Dingding Ren, einer der beteiligten Forscher. In dem Londoner Gotteshaus können geflüsterte Worte trotz der großen Entfernung am anderen Ende des Raumes verstanden werden, weil die spezielle Bauweise der gebogenen Wände die Schallwellen intensiviert.

Krankheitserreger mittels Licht bestimmen

Das von Ren und seinem Team entwickelte Gerät soll das bislang verlustärmste seiner Art im Bereich des langwelligen Infrarotspektrums sein. Konkret bedeutet das: Wellen im infraroten Teil des Lichtspektrums können 100-mal länger gespeichert werden als bisher. Da diese Lichtwellen eindeutige Informationen über Chemikalien liefern, bietet das Potenzial für die Weiterentwicklung spektroskopischer Verfahren wie der lichtbasierten Identifizierung von Krankheitserregern in Proben. Leistungsstarke Spektroskopiegeräte, die dazu in der Lage sind, gibt es bislang nur in Krankenhäusern, denn sie sind groß und kostenintensiv. Bis die Anwendung und Diagnose auch zuhause möglich wird, ist es zwar noch ein weiter Weg, doch der neue Mikroresonator könnte ein wichtiger Schritt dahin sein.

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