Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schnelltest soll indische Geier vor dem Aussterben retten - Entzündungshemmer mit Nebenwirkungen

27.09.2010
Auf dem indischen Subkontinent kam es in den vergangenen fünfzehn Jahren zu einem katastrophalen Geiersterben. Drei Arten sind inzwischen fast ausgestorben. Im Jahr 2004 erkannten US-amerikanische Wissenschaftler die Ursache: der Wirkstoff Diclofenac.

Der Einsatz dieses Entzündungshemmers in der Tiermedizin wurde inzwischen zwar verboten, doch für eine wirkungsvolle Kontrolle des Verbots fehlte bisher ein einfaches Nachweisverfahren. Diese Lücke schließt nun ein von Wissenschaftlern der Technischen Universität München (TUM) entwickelter Schnelltest.

Diclofenac, ein Entzündungshemmer, hat sich in der Humanmedizin seit Jahrzehnten bewährt. In den meisten EU-Ländern sind Diclofenac-haltige Medikamente nur für die Behandlung von Menschen zugelassen. In Indien, Pakistan und Nepal aber werden sie seit den 90er-Jahren auch in der Tiermedizin eingesetzt, vor allem bei Rindern. Fressen Geier deren Kadaver, so nehmen sie den Wirkstoff auf. Die Populationen von drei Arten dieser Greifvögel – Indischer Geier, Bengalengeier und Schmalschnabelgeier – schmolzen in der Folge bis auf drei Prozent ihres ursprünglichen Bestandes zusammen.

Angesichts dieser Lage verboten die Regierungen der betroffenen Länder 2006 die Anwendung von Diclofenac in der Veterinärmedizin. Zudem wurden Stationen zur Zucht und späteren Auswilderung von Geiern eingerichtet, die von der britischen Royal Society for the Protection of Birds (RSPB) intensive Unterstützung erfahren. Bis die ersten Tiere in die Wildbahn entlassen werden können, dürften allerdings mindestens zehn Jahre vergehen.

Um die Jungtiere mit Diclofenac-freiem Futter aufziehen zu können, muss das Fleisch auf mögliche Rückstände der Substanz getestet werden. Dazu braucht es analytische Nachweismethoden, die auch in den abgelegenen Aufzuchtstationen und von fachlich weitgehend ungeschultem Personal anzuwenden sein müssen. Ein solches Verfahren haben Wissenschaftler des Lehrstuhls für Analytische Chemie am Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie der TU München nun entwickelt.

Zunächst ging es darum, einen sehr spezifischen Diclofenac-Antikörper herzustellen, mit dessen Hilfe dann ein hochempfindlicher immunologischer Test zur Bestimmung des Wirkstoffs entwickelt werden konnte. Der Test arbeitet mit miniaturisierten Kunststoff-Mikrotiterplatten und hat den Vorteil, dass er ohne aufwendige Probenbehandlung auskommt, was schnelle und kostengünstige Analysen erlaubt.

Eine Pilotstudie unter Beteiligung der RSPB, der Bombay Natural History Society und des Wildlife Institute of India bewies die Tauglichkeit des Immuntests zur Diclofenac-Bestimmung in tierischem Gewebe. Gegenwärtig wird die Methode in einer indischen Geier-Aufzuchtstation intensiv geprüft. Die Methode ist aber auch für viele weitere Einsatzfelder geeignet: Das zeigten beispielsweise Untersuchungen zur Diclofenac-Belastung von Abwässern in Bayern und Österreich. Auch in der Klinik wird der Antikörper inzwischen zur Erforschung von allergischen Reaktionen auf den Wirkstoff eingesetzt.

In den Näpfchen der Mikrotiterplatten ist Diclofenac an Eiweißmoleküle fest gebunden und immobilisiert. Gibt man die Probe und den Antikörper zu, so kann der Antikörper entweder an gebundene oder an in der Probe vorhandene Wirkstoffmoleküle binden. Je mehr davon in der Probe vorhanden ist, desto weniger Antikörper bleiben übrig und können sich an die im Näpfchen gebundenen Diclofenacmoleküle anhängen. Die Menge der hier gebundenen Antikörper wird anschließend durch eine Farbreaktion mit einem Peroxidase-Enzym und Tetramethylbenzidin bestimmt.

„Mit unserem Verfahren vereinfachen wir den Nachweis von Diclofenac in tierischem Gewebe erheblich“, sagt Professor Dietmar Knopp, dessen Team den Test entwickelt hat. „Das heißt auch, dass mehr Tests gemacht werden können und die Kontrolle besser wird.“ Nun arbeiten die Wissenschaftler mit Unterstützung der RSPB und gemeinsam mit dem Start-up-Unternehmen SENOVA an der weiteren Vereinfachung des Tests. Ziel ist ein immunologischer Schnelltest für den Einmalgebrauch, der das Vorhandensein des Wirkstoffs innerhalb weniger Minuten anzeigt und keine teuren Auslesegeräte benötigt.

Auch in Europa könnte ein solcher Test in naher Zukunft gebraucht werden. Diclofenac, von dem allein in Deutschland pro Jahr über 80 Tonnen verkauft werden, gehört zu den in Oberflächenwasserproben am häufigsten gefundenen pharmazeutischen Wirkstoffen. „Studien haben nachgewiesen, dass Diclofenac bei Forellen zu Nierenschädigungen führt,“ sagt Professor Reinhard Niessner, Leiter des Instituts für Wasserchemie der TUM. „Da dieser Stoff nur sehr langsam abgebaut wird, könnte hier Handlungsbedarf entstehen. Wenn zukünftig neue Abwasserbehandlungsverfahren entwickelt und eingesetzt werden, muss es auch einfache Methoden geben, um deren Wirksamkeit zu überwachen“.

Publikation zur immunologischen Detektion von Diclofenac:

Knopp, D., Deng, A., Letzel, M., Himmelbach, M., Zhu, Q.-Z., Peröbner, I., Kudlak, B., Frey, S., Sengl, M., Buchberger, W., Taggart, M., Hutchinson, C., Cunningham, A., Pain, D., Cuthbert, R., Raab, A., Meharg, A., Swan, G., Jhala, Y., Prakash, V., Rahmani, A., Quervedo, M., Niessner, R., “Immunological determination of the pharmaceutical Diclofenac in environmental and biological samples.” In: National Environmental Management of Agrochemicals: Risk Assessment, Monitoring and Remedial Action" ACS Symposium Series, ACS Washington, 2007, Vol. 966, 203-226

Kontakt:

Prof. Dr. Dietmar Knopp
Technische Universität München
Institut für Wasserchemie und Lehrstuhl für Analytische Chemie
Marchioninistraße 17, 81377 München, Germany
Tel: +49 89-2180 78252
Fax: +49 89-2180-78255
E-Mail: Dietmar.Knopp@ch.tum.de

Dr. Ulrich Marsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.ws.chemie.tu-muenchen.de
http://www.vulturerescue.org
http://mediatum2.ub.tum.de/node?cunfold=997681&dir=997681&id=997681

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzen gegen Staunässe schützen
17.10.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Erweiterung des Lichtwegs macht winzige Strukturen in Körperzellen sichtbar
17.10.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

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: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz