SARS-CoV-2-Schnelltests oder Schwangerschaftstests funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip. Je nachdem, ob ein bestimmtes Protein oder Hormon vorhanden ist, verfärbt sich die Testlinie. In beiden Fällen kommt ein Lateral-Flow-Assay zum Einsatz. Ein Test, bei dem ein Seitwärtsfluss der Probenflüssigkeit zur Anzeige eines Ergebnisses führt. Diese einzelne unidirektionale Bewegung der Flüssigkeit auf dem Papier wird ohne mechanische oder elektrische Unterstützung durch Kapillarkräfte erzeugt. Für komplexere Tests ist dieses Detektionsverfahren nicht geeignet. Hier sind Assays gefragt, die eine bidirektionale Steuerung von Flüssigkeiten, also eine Beförderung in das Testsystem und einen Rücktransport aus dem Testsystem heraus ermöglichen. Bislang werden dafür teure und verschleißanfällige Pumpen benötigt.
Forschende um Dr. Can Dincer vom Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg und Prof. Dr. Wilfried Weber vom INM – Leibniz Institut für neue Materialien der Universität des Saarlandes in Saarbrücken (INM) und Exzellenzcluster CIBSS – Centre for Integrative Biological Signalling Studies der Universität Freiburg haben nun eine Lösung gefunden, wie komplexe Testdesigns ohne diese auskommen. In der neuesten Ausgabe des Journals Science Advances stellen sie biologische Assays vor, bei denen die mechanischen Pumpen durch Leuchtdioden (LEDs) ersetzt sind. Diese OptoAssays ermöglichen die bidirektionale, lichtinduzierte Bewegung von Biomolekülen und das Auslesen von Testergebnissen ohne zusätzliche mechanische Waschschritte.