Einfacher Schnelltest spürt Wasserverunreinigungen auf
Verschmutztes Wasser zählt zu den bedeutendsten Gesundheitsrisiken für den Menschen. Besonders gefährlich sind fäkale Verunreinigungen, die man bisher nur mit Hilfe von aufwändigen Bakterienkulturen nachweisen konnte. Die TU Wien und das Start-up BioTrac konnten nun allerdings eine Methode entwickeln, die viel einfacher und spezifischer funktioniert: Die neue Methode detektiert nicht Bakterienkulturen, sondern spezifische DNA-Sequenzen.
Sauberes Wasser für alle
Seit 2010 zählt der Zugang zu sauberem Trinkwasser zu den Menschenrechten. Dennoch müssen noch immer eine Milliarde Menschen darauf verzichten. Fäkale Verunreinigungen enthalten oft eine große Zahl von Krankheitserregern und werden als schwerwiegendste Kontamination von Trinkwasser betrachtet. „Umfassende und kostengünstige direkte Verfahren zum Nachweis dieser Fäkalkeime gab es bisher nicht“, sagt Andreas Farnleitner (TU Wien). „Seit mehr als einem Jahrhundert werden kultivierbare bakterielle Fäkalindikatoren eingesetzt, um Belastungen sensitiv nachzuweisen.“
Die Bakterien aus dem getesteten Wasser werden mittels Nährlösung vermehrt und dann nachgewiesen, das kann mehr als einen Arbeitstag dauern. Außerdem wird die Anwendbarkeit dieser Indikator-Bakterien zunehmend hinterfragt, weil sie auch nicht-fäkalen Ursprungs sein können. Die Tests sagen nichts über die eigentliche Kontaminationsquelle aus.
DNA-Sequenzen nachweisen
An der TU Wien wurden nun aber moderne Methoden entwickelt, mit denen man eine spezifische DNA-Sequenz von Darmbakterien nachweisen kann. „Dieser Ansatz hat das Potenzial, die Analytik in den nächsten Jahren zu revolutionieren“, ist Farnleitner überzeugt. „Erstens kann man damit die Analysezeit auf wenige Stunden reduzieren, weil keine Bakterienkulturen mehr gezüchtet werden müssen, und zweitens lässt sich nun die Herkunft der Kontamination bestimmen.“ So kann man etwa zwischen Kontamination durch Menschen und Kontamination durch Tiere unterscheiden – das ist essenziell, um die Gesundheitsgefährdung, die von Wasser ausgeht, besser beurteilen und zielgerichtet Gegenmaßnahmen ergreifen zu können.
Technisch waren solche DNA-Tests schon bisher möglich, allerdings mit teuren Instrumenten, die nur von sehr gut geschultem Personal bedient werden können. Die TU Wien wird auf der Hannover Messe 2015 erstmals ein Gerät präsentieren, mit dem die Tests in vereinfachter Form durchführbar sind. Damit können selbst Spuren von bakterieller DNA vermehrt und anschließend mit einem einfachen Streifentest nachgewiesen werden. „Dieser Teststreifen funktioniert ähnlich einfach wie ein Schwangerschaftstest“, sagt Kurt Brunner (TU Wien und BioTrac). „Bei positivem Resultat entsteht eine dunkelrote Linie, die mit freiem Auge sichtbar ist.“
Auf der Hannover Messe stellen die TU Wien und ihr Spin-Off BioTrac die neueste Entwicklung am Sektor Wasseranalytik vor. Die zugrundeliegende Testmethode für dieses neue Verfahren der TU Wien ist zur Untersuchung der Wasserressourcen zur Trinkwasserversorgung einer Millionenstadt bereits seit mehreren Jahren erfolgreich im Einsatz. Wasserversorger und Analytiklabors können enorme Zeit- und Kostenvorteile aus der neuen Technologie ziehen.
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