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Online and automated E. coli monitoring for 100% safe drinking water

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Bessere Trinkwassersicherheit durch automatisierte Kontrolle

Ein neuer Sensor zur kontinuierlichen Überwachung der Wasserqualität und automatisierten Erkennung von Escherichia-coli-Bakterien in Trinkwasserquellen soll die Ausbreitung von Krankheiten verringern, die durch Wasser übertragen werden.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen
Gesundheit

Der Zugang zu sauberem und sicherem Trinkwasser ist Grundlage für Gesundheit in der Bevölkerung. Dennoch vermeldet die Weltgesundheitsorganisation jedes Jahr in Europa mehr als 300 000 Krankheitsfälle durch mikrobiologische Kontamination von Trinkwasser. Ein Schlüsselindikator für Kontamination ist der Nachweis von Escherichia coli (E. coli), einem Bakterium, dessen Ursprung tierische und menschliche Fäkalien sind. „E.-coli-Bakterien in Trinkwasser sind ein enormes Gesundheitsrisiko“, sagt Luigino Grasso, Technikvorstand des Unternehmens bNovate Technologies, Spezialist für automatisierte Wasserqualitätskontrolle. Laut Grasso besteht das größte Problem in der noch immer manuellen Durchführung von Nachweismethoden und darin, dass Ergebnisse oft erst zwei bis drei Tage später vorliegen. „So kommen Wasserkontrollbehörden bei mikrobiellen Kontaminationen kaum nach, schnelle und kosteneffiziente Gegenmaßnahmen zu treffen“, erklärt er. Die dringend benötigte schnelle Lösung zur regelmäßigen, kontinuierlichen Kontrolle auf E.-coli-Bakterien in Trinkwasserverteilsystemen wurde nun vom EU-finanzierten Projekt ColiSense Online entwickelt. „Unser Ziel war die Entwicklung und Markteinführung eines automatisierten Online-Wasserqualitätssensors zur Echtzeitdetektion und -quantifizierung von E.-coli-Bakterien in Trinkwasser“, erläutert Projektkoordinator Grasso.

Kontinuierliche Überwachung

Die größte Herausforderung für die Forschenden war die Entwicklung eines Sensors, der bereits geringste Mengen an E.-coli-Bakterien kontinuierlich, spezifisch und unter schwierigen Umgebungsbedingungen nachweist. Ihre Lösung war ein vollautomatisches industrielles Durchflusszytometer – ein System, das Wasserproben automatisch aufkonzentriert, Bakterien isoliert und potenzielle Fäkalienkontaminationen schnell detektiert. Ist die Höchstgrenze an Krankheitserregern erreicht, alarmiert das System zuständige Behörden, die umgehend Maßnahmen ergreifen können, um das Risiko noch vor der Wasserverteilung zu verringern. „Bisher war die Technik nur von Forschenden und hochqualifiziertem Laborpersonal anwendbar“, bemerkt Grasso. „Aber dank unserer patentierten Technologie sind viele Laborprotokolle nun in hohem Maße replizierbar und können der Industrie, nicht-spezialisiertem Laborpersonal sowie externen Labors zur Verfügung gestellt werden, etwa an Standorten von Wasserversorgungsunternehmen.“

Enormes Potenzial

Während das ColiSense-System zunächst in Wasserversorgungsunternehmen eingesetzt wird, könnten damit künftig auch andere mikrobielle Krankheitserreger wie Legionellen, Pseudomonas-Bakterien oder Salmonellen nachgewiesen werden, so Grasso. „Das Potenzial von ColiSense ist enorm, nicht nur für Trinkwasserversorger, sondern auch in der Medizin-, Lebensmittel- und Getränke-, Kosmetik- und Pharmaindustrie“, sagt er. Die Arbeitsgruppe Forschung und Entwicklung bei bNovate arbeitet derzeit an der Industrialisierung der Lösung als erstem Schritt zur Marktreife, die bis 2023 erreicht werden soll, und will die offizielle Zulassung des ColiSense-Systems als neues Nachweisverfahren für E.-coli-Bakterien in Trinkwasser erhalten. „Besonders stolz sind wir darauf, dass wir mit unserer Form der Wasserkontrolle im Digitalzeitalter angekommen sind und nun eine automatisierte, robuste, nutzungsfreundliche und vernetzte Lösung anbieten, die überall die Versorgung mit sauberem Trinkwasser gewährleistet“, schließt Grasso.

Schlüsselbegriffe

ColiSense Online, Trinkwasser, Wasser, Wasserqualität, E.-coli-Bakterien, Escherichia coli, durch Wasser übertragene Krankheiten, Zytometer, Wasserversorgungsunternehmen

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