Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Milzbrand oder Milchpulver? Jenaer Forscher sorgen innerhalb weniger Stunden für Gewissheit

24.04.2012
Ein zeitsparendes und sehr genaues Verfahren zur Erkennung des Milzbranderregers Bacillus anthracis haben Wissenschaftler des Institutes für Photonische Technologien (IPHT) und der Universität Jena entwickelt. Nach nur drei Stunden und minimalem Aufwand ist klar, ob von einem gefährlich anmutenden weißen Pulver Gefahr ausgeht oder nicht.

Ende März lösten einige verdächtige Briefe im thüringischen Zeulenroda Alarm aus. Weckte doch die darin enthaltene weiße kristalline Substanz Erinnerungen an Anthrax-Pulver und deren Nachahmungen, die vor einigen Jahren im Zusammenhang mit Terrorwarnungen für Angst und Schrecken sorgten. Auch wenn die Zeulenrodaer Brieffunde „nur“ neuartige Drogen enthielten, wird an dem Fall deutlich, dass die Gefahr des Bioterrorismus durch das in Umlaufbringen von Krankheitserregern nicht völlig gebannt ist.


Können tödlich sein: Die Sporen des Milzbranderregers Bacillus anthracis
Foto: IPHT/ IPC

Vor diesem Hintergrund kommt eine dieser Tage im hochangesehenen Fach-blatt „Angewandte Chemie“ veröffentlichte Methode zur eindeutigen Erkennung von Anthrax-Sporen gerade recht. „Der Nachweis von Keimen in komplexen Proben wie Lebensmitteln, Erde oder eben weißen Pulvern unbe-kannter Zusammensetzung stellt eine besondere Herausforderung dar“, betont Dr. Petra Rösch, Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Physikalische Chemie der Uni Jena (IPC).

Verfahren, die auf einer Untersuchung der Erbsubstanz der Bakterien beruhen, erfordern sehr reine Proben und sind zudem durch vorher notwendige Anreicherungsschritte sehr zeitaufwendig.

„Wir haben uns schon seit Jahren auf den Nachweis von Mikroorganismen mit Hilfe einer optischen Methode, der Raman-Spektroskopie, spezialisiert“, erläutert Prof. Dr. Jürgen Popp, Direktor von IPHT und IPC und Leiter der in beiden Instituten an dem Projekt beteiligten Arbeitsgruppen. „Wir nehmen von den Keimen einen so genannten spektralen Fingerabdruck, anhand dessen wir sie schnell und eindeutig erkennen.“

Um dies auch in pulverförmigen Substanzen leisten zu können, haben die Jenaer Physikochemiker ihre Methoden einem Härtetest unterzogen: Sie versetzten verschiedene Haushaltspulver wie Backpulver, Mehl, Natron, Vogelsand, Waschmittel oder Schmerztabletten mit genetisch eng verwandten und daher mit bisherigen Methoden kaum unterscheidbaren Bacillus-Keimen, unter anderem auch dem milzbranderregenden Anthrax. Über 5.500 Messungen waren notwendig, um das System zu trainieren, dann hatten die Wissenschaftler eine Trefferquote von rund 95 Prozent erreicht. Theoretisch reichen den Forschern einzelne Zellen, um die mitunter lebenswichtige Ent-scheidung zwischen „gefährlich“ und „harmlos“ zu treffen.

Die gewonnen Erkenntnisse können nun auf auch andere Gebiete übertragen werden, etwa wenn es um die Keimbelastung von Lebensmitteln oder Bodenproben geht. „Wir haben die Methode schon sehr erfolgreich für eine Reihe von Anwendungen zuschneiden können,“ sagt IPHT-Direktor Popp. Bisher kann die Methode schon zur Detektion von Keimen in der Luft, zum Beispiel in Reinräumen oder in Operationssälen, angewendet werden.

Zusammen mit Partnern in der Uniklinik Jena arbeitet Popps Team gerade daran, Sepsis-Erreger nicht nur schnell und eindeutig zu bestimmen, sondern auch auf mögliche Resistenzen zu untersuchen. „Der Kampf gegen eine Infektion ist oft ein Wettlauf gegen die Zeit. Durch die enorme Schnelligkeit und Genauigkeit unserer Methode erlangen wir einen großen – oft den entscheidenden – Vorsprung, “ so Popp.

Mit ihren neuesten Arbeiten zeigen die Jenaer Wissenschaftler, dass sie auch im Rennen gegen mögliche Bioterroristen die Nase vorn haben können.

Ihre Ansprechpartner:
Prof. Dr. Jürgen Popp
Wissenschaftlicher Direktor
Telefon +49 (0) 3641/ 206-300
Telefax +49 (0) 3641/ 206-399
juergen.popp@ipht-jena.de

Dr. Petra Rösch
Institut für Physikalische Chemie der FSU Jena
Telefon +49 (0) 3641/ 948 381
petra.roesch@uni-jena.de

Susanne Hellwage | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de/
http://www.ipc.uni-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen
16.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Geographie verrät das Alter von Viren
16.08.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie