CoroNaspresso: Mit einer Kaffeekapsel auf COVID-19 testen

Sich mit einer Kaffeekapsel und einem Kochtopf auf COVID-19 testen? Richtig gehört. Diese originelle Idee stammt von einem Wissenschaftler der Universität Wageningen in den Niederlanden: Um die Kosten der derzeit auf dem Markt angebotenen COVID-19-Tests zu senken, wurde eine leere Kaffeekapsel aus Aluminium kurzerhand in einen kleinen chemischen Reaktor umfunktioniert. Dieses Projekt ist für uns deshalb von Interesse, weil der Test einen 3D-gedruckten Kunststoffhalter integriert, bestehend aus 4 Röhrchen, welche den Test ermöglichen. Diese neue Screening-Methode, CoroNaspresso genannt, könnte die Anzahl der täglich durchgeführten Tests erhöhen und den Prozess vereinfachen. Zudem würde dieser nur 0,20 € kosten.

Vittorio Saggiomo ist ein italienischer Chemiker des Fachbereichs Bionanotechnologie an der Universität Wageningen in den Niederlanden. Im vergangenen März widmete er sich der Herausforderung zentralisierten PCR-Tests  und erklärt, dass es Zeit wäre, dass Testmittel einfacher gehandhabt und in großen Mengen kostengünstig produzierbar sein sollen. Für die Umsetzung setzte er deshalb auf die schleifenvermittelte isotherme Amplifikation (LAMP), eine kostengünstige Technik zum Nachweis bestimmter Krankheiten. Diese kann bei einer konstanten Temperatur (65°C) durchgeführt werden – dazu sei jedoch keine Laborausrüstung erforderlich. Die Speichelprobe wird erhitzt und verfärbt sich mit Hilfe von pH-Indikatoren, wenn Sars-CoV-2 vorhanden ist. Vittorio Saggiomo erklärt: „Der Farbwechsel ist sehr auffällig: negative Proben sind rosa und positive gelb.“ Aber wie hält man die konstante Temperatur unter einfacher Handhabung?

Positive Testproben verfärben sich gelb. (Bild: Vittorio Saggiomo)

CoroNaspresso, dank Kaffee und 3D-Druck

Hier kommt die Kaffeekapsel ins Spiel: Als alltägliches Produkt dient diese als Behälter, welche in eine Kanne mit kochendem Wasser getaucht werden kann. Die Kapseln sind mit einem Phasenwechselmaterial gefüllt, mit RT64HC, einem Wachs, das zwischen 63 und 65°C schmilzt. Das Material ist günstig (ca. 13€ pro Kilo) und der Schmelz-/Festigungsprozess dauert etwa 25 Minuten (5 Gramm auf 1 Liter Wasser). Ein 3D-gedrucktes Trägerkonstrukt hält die 4 Röhrchen mit 200μl, in welchen sich die Speichelproben befinden. Über die Verwendung des 3D-Druck selbst werden zwar nur wenige Details bekanntgegeben, wir wissen aber, dass PLA verwendet wurde. Die Fertigung des Teil scheint unkompliziert zu sein und ist daher für jeden zugänglich, der einen FDM-3D-Drucker zu Hause hat. Die Verwendung der additiven Fertigung ist höchstwahrscheinlich Teil der Logik der einfachen Durchführung des Tests, jedoch auch für die Massenproduktion nützlich: Da das Teil recht klein und nicht sehr komplex ist, könnten gleich Dutzende davon in einem Durchgang gedruckt werden.

Der italienische Chemiker betont auch die Nachhaltigkeit der Tests und behauptet, dass diese sehr wenig Abfall erzeugen würden: „Die gleiche Kapsel kann mehrmals verwendet werden, ohne dass unnötiger Abfall entsteht. Am Ende des Lebenszyklus kann das Aluminium recycelt, das Paraffin verbrannt und der 3D-gedruckte Kunststoff biologisch abgebaut werden.“ Aber Vorsicht, PLA ist nur unter bestimmten Voraussetzungen biologisch abbaubar, sollte aber niemals in der Natur entsorgt werden.

Die Tests erzeugen wenig Abfall, die Kapsel kann wiederverwendet werden. (Bild: Vittorio Saggiomo)

Vittorio Saggiomo hofft jedenfalls, dass sein CoroNaspresso-Projekt in die Produktionsphase übergehen kann. Er zeigt sich jedenfalls optimistisch, dass das Verfahren dezentrale Tests ermöglichen und den Nachweis von COVID-19 erleichtern könnte. Für diese Methode müssten nur 20 Cent an Materialkosten aufgewendet werden – die Herstellungsschritte des Reaktors finden Sie HIER.

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*Titelbild: Vittorio Saggiomo