Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erwin Schrödinger-Preis 2010 für die Entwicklung eines Arsendetektors

26.08.2010
Vor allem in Südostasien leiden Millionen Menschen an chronischer Arsenvergiftung, da das Trinkwasser stellenweise mit Arsen verseucht ist.

Bisher waren aufwändige chemische Analysen nötig, um die Arsenbelastung zu ermitteln, aber nun gibt es ein neues biologisches Testverfahren, das preiswert zuverlässige Aussagen trifft. Entwickelt wurde das neue Testverfahren von Professor Dr. Hauke Harms und Dr. Mona C. Wells vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ und Professor Dr. Jan-Roelof van der Meer von der Universität Lausanne. Dafür erhalten die Wissenschaftler den Erwin Schrödinger-Preis 2010, der mit 50.000 Euro dotiert ist.

Arsen ist hochgiftig und gerät in manchen Regionen der Erde durch die geologischen Verhältnisse oder Bergbauaktivitäten ins Trinkwasser. Vor allem in Südostasien, wo durch das rasche Bevölkerungswachstum in den letzten Jahrzehnten tiefere Grundwasservorkommen erschlossen werden mussten, sind mehr als 100 Millionen Menschen gefährdet. Eine chronische Arsenvergiftung führt zu schweren Hautschäden und Funktionsstörungen von Niere und Leber bis hin zu Krebs. Doch auch in Deutschland gibt es Regionen, in denen zum Beispiel der Erzbergbau das Grundwasser mit Arsen verseucht hat. Dabei sind die Arsenbelastungen besonders in Südostasien lokal so unterschiedlich, dass tatsächlich jeder einzelne Brunnen getestet werden müsste. Bisher waren dafür jedoch aufwändige Laboranalysen durch Experten nötig.

Professor Dr. Hauke Harms, Dr. Mona Wells und Professor Dr. Jan-Roelof van der Meer haben in den letzten Jahren ein neues Testverfahren entwickelt und als Marke ARSOlux® geschützt, das zuverlässig und innerhalb von zwei Stunden (Inkubationszeit) anzeigt, ob und wie stark das Wasser durch Arsen belastet ist. Dabei können auch Laien die neue Methode fachgerecht anwenden. Das Grundprinzip des Tests wurde an der Universität Lausanne in der Schweiz von der Arbeitsgruppe um Professor van der Meer entwickelt. Das Verfahren basiert auf Erkenntnissen aus der Mikrobiologie und nutzt gentechnisch veränderte Bakterien als so genannte Bioreporter. Dafür wurden in diese Bakterienstämme „Reportergene“ eingeschleust, die die Zellen zum Leuchten bringen, wenn sie mit Arsen in Kontakt kommen. Forscher um Professor Harms am Department für Umweltmikrobiologie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung haben dieses Prinzip in den letzten Jahren systematisch weiterentwickelt. Dabei warten die gentechnisch veränderten Bakterien in gefriergetrockneter Form in Teströhrchen auf ihren Einsatz als Arsenreporter. Die Teströhrchen werden mit einer Wasserprobe gefüllt und im Anschluss in ein handliches Gerät gesteckt, mit dem die Helligkeit des Leuchtens (Lumineszenz) gemessen werden kann, die ein Maß für die Arsenkonzentration ist. Mit Hilfe von mathematischen Methoden hat Dr. Mona Wells am UFZ die Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieses Verfahrens deutlich gesteigert, so dass es inzwischen sogar genauer arbeitet, als einfache chemische Analysen.

Das ARSOlux®-Verfahren ist mit rund 1,5 $ pro Test nicht nur deutlich preiswerter, sondern auch aussage-kräftiger als eine chemische Laboranalyse, sagen die Experten. Denn anders als eine rein chemische Analyse zeigen die Bioreporter-Bakterien an, wie stark Organismen bestimmte Chemikalien einbauen würden und treffen damit Aussagen zur Bioverfügbarkeit und damit auch zur Gesundheitsgefährdung durch vorhandene Substanzen.

In den letzten Jahren haben die Wissenschaftler das Verfahren in Messkampagnen in Vietnam und Bangla-desch erprobt und gezeigt, dass der ARSOlux®-Test auch im Einsatz robuste Ergebnisse zeigt. Mit Unter-stützung durch die Ausgründungsförderung Helmholtz-Enterprise-Fonds (HEF), die sich aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft finanziert, haben die Wissenschaftler das patentierte Verfahren nun bis zur Marktreife weiterentwickelt und planen ein Unternehmen zu gründen, das ab 2011 die Messgeräte und dazu passenden Testkits produzieren und vertreiben wird. Die Geräte könnten zunächst in mobilen Krankenstationen in Bangladesch eingesetzt werden, die über die Dörfer fahren. Aber auch internationale Hilfsorganisationen könnten zu Kunden des Unternehmens werden und beim Brunnenbohren vorab testen, ob die Bohrung sicheres Trinkwasser liefern kann.

Zu den Preisträgern:
Professor Dr. Hauke Harms arbeitet auf dem interdisziplinären Feld zwischen Biologie und physikalischer Chemie und untersucht insbesondere die Bioverfügbarkeit von Chemikalien, also wie Chemikalien durch Organismen aufgenommen werden. Er leitet das Department für Umweltmikrobiologie am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ.

Die Chemikerin Dr. Mona C. Wells ist Expertin auf dem Gebiet der Modellierung von biologischen Prozessen und Mustererkennung bei biologischen Antworten auf chemische Reize. Sie hat durch statistische Verfahren die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Testverfahrens deutlich gesteigert. Die US-Amerikanerin Wells arbeitet seit 2008 als Gastwissenschaftlerin im Department für Umweltmikrobiologie am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung -UFZ.

Professor Dr. Jan-Roelof van der Meer ist Mikrobiologe und untersucht, wie Bakterien organische Umwelt-chemikalien abbauen. Er entwickelt dabei auch gentechnisch veränderte Bakterienstämme, die das Vor-handensein bestimmter Chemikalien deutlich anzeigen. Er leitet eine renommierte große Arbeitsgruppe an der Universität Lausanne.

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit fast 30.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 16 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3 Milliarden Euro die größte Wissenschafts-organisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

Ansprechpartner für die Medien:

Thomas Gazlig
Dipl.-Biol./Dipl.-Journ.
Leiter Kommunikation und Medien
Büro Berlin
Anna-Louisa-Karsch-Straße 2
10178 Berlin
Tel./Fax: 030 206 329-57/60
presse@helmholtz.de
Dr. Antonia Rötger
Pressereferentin
Tel.: 030 206 329-38
antonia.roetger@helmholtz.de

Thomas Gazlig | idw
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro
24.03.2017 | Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg

nachricht TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro
24.03.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise