Wie Physik und Mathematik die Bestimmung kleinster Viruslasten verbessern – Ein Weg zur internationalen Vergleichbarkeit von Virustests

Bitte beachten Sie den neuen Veranstaltungsort "Anna-von-Helmholtz-Bau" auf dem Gelände der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Berlin-Charlottenburg!

Zum Inhalt:

Sie erfahren an einem spannenden Beispiel, wie in der Biophysik bekannte Methoden extrem schnell auf noch vollkommen unbekannte Systeme übertragen werden können: Kann ich die Methode zur Bestimmung eines Virus (z.B. HIV) auf andere, noch unbekannte Virenarten (COVID) übertragen; Die neuartigen dPCR-Tests basieren auf Modellen aus der Physik und ermöglichen eine anzahlbasierte und damit präzisere Bestimmung minimalster Mengen des Virusgenoms. PCR-Tests sind ein Schlüsselwerkzeug im Kampf gegen die Pandemie. Sie wurden weltweit in großer Anzahl durchgeführt. Doch wie genau und verlässlich sind sie eigentlich? Besonders zu Beginn einer Pandemie ist es schwierig, ausreichend Tests von guter Qualität bereitzustellen. Die Tests basieren auf einer internen Referenz, die in der Regel vom Hersteller mitgeliefert wird und die die Genauigkeit beeinflusst. Das bedeutet, dass ein Testergebnis als positiv oder negativ bewertet wird, bezogen auf diese Referenz. U.a. deswegen messen verschiedene Laboratorien mit verschiedenen Tests unterschiedliche Werte. Um die Vergleichbarkeit und Zuverlässigkeit der labormedizinischen Tests international zu gewährleisten, werden Ringversuche angeboten. Es werden gleiche Proben an alle teilnehmenden Labore verschickt und gleichzeitig gemessen. Für diese Untersuchungen werden von Expertenlaboren parallel Zielwerte bestimmt. Um die Bestimmung dieser Zielwerte möglichst exakt und zuverlässig zu gestalten, erforscht die PTB seit 2017 Methoden der digitalen PCR. Dies hilft dabei, die Unsicherheiten in den Zielwerten zu reduzieren und dadurch die Zuverlässigkeit der Tests insgesamt zu verbessern, weil die Messwerte verglichen und bewertet werden können.

Zur Person:

Martin Hussels, geb. 1984, ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Biomedizinische Optik und forscht an Referenzmethoden zur Bestimmung von Konzentrationen mittels Durchflusszytomterie. Nach seinem Physikstudium in Berlin und der Promotion in Tübingen arbeitet Herr Hussels seit 10 Jahren bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt.

Diskussionsleitung: Dr.-Ing. Wolfgang Gaebler