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Wasseranalytik Mit Schnelltest Fäkalien im Wasser auf der Spur

| Redakteur: Jörg Kempf

Auf der Hannover Messe 2015 präsentiert die TU Wien Schnelltests, die viel einfacher und rascher als bisher Auskunft über fäkale Verunreinigungen im Wasser geben können. Der Trick: Die neue Methode weist DNA-Sequenzen von Darmbakterien nach.

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Der „Amplicator“ von BioTrac für einen neuartigen Wasserqualitätstest
Der „Amplicator“ von BioTrac für einen neuartigen Wasserqualitätstest
(Bild: TU Wien)

Wien – Verschmutztes Wasser zählt zu den bedeutendsten Gesundheitsrisiken für den Menschen. Besonders gefährlich sind fäkale Verunreinigungen, die man bisher nur mithilfe von aufwändigen Bakterienkulturen nachweisen konnte. Die TU Wien und das Start-up BioTrac konnten jetzt eine Methode entwickeln, die viel einfacher und spezifischer funktioniert: Die neue Methode detektiert nicht Bakterienkulturen, sondern spezifische DNA-Sequenzen. Auf der Hannover Messe vom 12. bis 17. April wird der Prototyp des neuen Testgeräts präsentiert.

Sauberes Wasser für alle

Seit 2010 zählt der Zugang zu sauberem Trinkwasser zu den Menschenrechten. Dennoch muss 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 Dr. Andreas Farnleitner vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften an der Technischen Universität 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 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.

Woher kommen die Verunreinigungen? Mit dem neuen Schnelltest lässt sich das herausfinden.
Woher kommen die Verunreinigungen? Mit dem neuen Schnelltest lässt sich das herausfinden.
(Bild: TU Wien)
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 Dr. Kurt Brunner, ebenfalls vom Institut für Verfahrenstechnik und Technische Biowissenschaften, TU Wien. „Bei positivem Resultat entsteht eine dunkelrote Linie, die mit freiem Auge sichtbar ist.“

Auf der Hannover Messe von 13. bis 17. April stellen die TU Wien und ihr Spin-Off BioTrac die Neuentwicklung vor: Halle13, Stand E10

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