Exhalationsgerät misst Corona-Viren Atemluft analysieren und Superspreader erkennen

Über die Analyse der Atemluft lässt sich feststellen, wie infektiös eine Person ist. Ein entsprechendes Analysegerät soll z. B. für die Detektion von Coronaviren genutzt werden, um potenzielle Superspreader frühzeitig zu erkennen.

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Socorex Isba SA

Ionicon Analytik Ges.m.b.H.

Palas GmbH Particle Technology

Dass Corona-Viren über die Luft beziehungsweise Aerosole verbreitet werden, ist mittlerweile bekannt. Was jedoch viele nicht wissen: Die Anzahl der ausgeatmeten Aerosole gibt Hinweise auf Veränderungen in der Lunge und die potenzielle Ansteckungsgefahr, die von der infizierten Person ausgeht. „Nicht jeder Kranke ist gleich infektiös und gibt die Erkrankung weiter. Um dies festzustellen kann das Resp-Aer-Meter einen wichtigen Beitrag leisten und Infektionen besser sichtbar machen“, sagt Dr. Maximilian Weiß, CEO von Partikelmessgeräte-Hersteller Palas.

So funktioniert das Resp-Aer-Meter

Um die Aerosolkonzentration in der Atemluft zu messen, atmet die zu testende Person in das Resp-Aer-Meter. Die Auswertung erfolgt unmittelbar – im Gegensatz zu beispielsweise PCR-Tests. Das Messgerät bestimmt, wie viele Partikel in welcher Größe im Atem vorhanden sind. Dies dient als Indikator für eine mögliche Erkrankung. Beim Überschreiten eines bestimmten Wertes gilt der Betreffende als infektiös und kann sofort isoliert werden, bevor er andere ansteckt.

Mehr Sicherheit vor Infektion

Im Gegensatz zu den gängigen Testverfahren zeigt das Resp-Aer-Meter aber nicht einfach nur ein positives oder negatives Ergebnis, sondern auch den quantitativen Grad der potenziellen Infektions- und Ansteckungsgefahr. Es ist damit ein weiterer wichtiger Baustein im Kampf gegen die Pandemie, heißt es in einer Pressemeldung von Palas. „Neben der AHA-Plus-Regel und dem Impfangebot verlassen wir uns immer mehr auf PCR- und Schnelltests, deren Zuverlässigkeit immer wieder in Frage gestellt werden“, sagt Weiß. „Mit dem zusätzlichen Einsatz dieses Gerätes lassen sich Maßnahmen zur Eindämmung der Pandemie optimieren. Zum Beispiel hinsichtlich der Quarantänezeiten. Wer nicht infektiös ist, muss auch nicht länger als notwendig in Quarantäne bleiben.“

Wirksamkeitstest der Aerosol-Analyse

In einer aktuellen, vorveröffentlichen Studie („Aerosol measurement identifies SARS-CoV 2 PCR positive adults compared with healthy controls“, Preprint, https://doi.org/10.1101/2022.01.21.22269423) wurde mit dem Resp-Aer-Meter bei Covid-19-positiven Personen eine signifikante Erhöhung des Aerosolausstoßes gegenüber der gesunden Kontrollgruppe festgestellt. Eine Identifikation anhand der vom Resp-Aer-Meter gemessenen Aerosole kann den vorläufigen Ergebnissen nach in sehr guter Übereinstimmung mit den PCR-Tests gebracht werden. Die erhöhte Aerosolkonzentration ist auf Veränderungen in der Lunge und der Atemwege aufgrund der Infektion zurückzuführen. Zudem zeige sich, dass innerhalb der positiven Personengruppe erhebliche Unterschiede in der Zahl der ausgeatmeten Aerosole besteht und einige wenige Personen zu Superspreadern werden. Superspreader sind Personen, die eine besonders hohe Anzahl von Krankheitserregern in ihrer Atemluft aufweisen und deshalb als besonders infektiös gelten.

Diese Erkenntnis deutet den Entwicklern zufolge auf das große Potential, welches eine systematische Erfassung der Aerosolkonzentration in der Atemluft bietet – insbesondere bei der Erforschung von Atemwegs- und Lungenerkrankungen, sowie der Früherkennung von Superspreadern.

Weitere Einsatzgebiete

Die Anwendungsmöglichkeiten des Messgerätes sind vielfältig, z. B. im Veranstaltungsbereich und bei Zutrittskontrollen. So testet der Handballbundesligist MT Melsungen seine Spieler und Mitarbeiter vor jedem Zusammentreffen zusätzlich mit dem Resp-Aer-Meter, um frühzeitig eine mögliche Infektion zu erkennen.

Weitere Einsatzmöglichkeiten sind in Krankenhäusern und in der Wissenschaft zu finden. Denn das Exhalationsgerät bietet eine Vielzahl an zusätzlichen Informationen und Daten und eignet sich v. a. für wissenschaftliche und medizinische Zwecke. Auch in der Forschung und Entwicklung – etwa im Bereich der Pneumologie – lassen sich neue Erkenntnisse durch das Gerät gewinnen. Mögliche Fragen sind hier: Unterscheiden sich infektiöse Atemwegserkrankungen über die ausgeatmete Partikelgrößenverteilung? Ist eine erhöhte Partikelkonzentration im Atem auf einen bestimmten Partikelgrößenbereich zurückzuführen? Wie beeinflussen Krankheitsvarianten oder persönliche Merkmale (Alter, BMI, Vorerkrankungen) das Ergebnis?

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