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Inhalt archiviert am 2024-06-17

Biomimetic optical sensors for environmental endocrine disruptor screening

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Glühende Perlen ermitteln endokrine Disruptoren

Die ARC Seibersdorf research GmbH in Österreich koordinierte die Entwicklung eines effektiven und kostengünstigen Biosensors für den Nachweis endokriner Disruptoren in Wasserproben.

Für Mensch und Tier stellen endokrine Disruptoren (auch: endokrin wirksame Substanzen oder Umwelthormone, EDC) eine zusätzliche chemische Umweltbelastung dar. EDC stammen aus verschiedenen anthropogenen Quellen, beispielsweise aus landwirtschaftlichen Pestiziden. Forschungsbemühungen im Rahmen des LIFE QUALITY-Programms beschäftigten sich mit der Entwicklung eines Biosensors, um EDC-Belastungen in der Umwelt besser nachweisen zu können. Biosensoren beruhen auf der Kombination biologischer und anorganischer Komponenten. Beim MENDOS-Projekt wurden dazu Hefezellen in Hydrogelkugeln immobilisiert. Die Arbeitsgruppe experimentierte mit verschiedenen Materialkombinationen. Während Polyvinylalkohol (PVA)-basierte Hydrogele die Lumineszenz und Sensitivität verbesserten, entschied man sich für Alginat-Hydrogele, da sich hier die Hefekolonien besser zählen ließen. Optimiert wurden daher die Volumenverhältnisse und die Induktionszeiten für Alginat-Hydrogele. Die Hefekulturen wuchsen sehr schnell und waren lange haltbar, ohne zu degradieren. Es wurde versucht, die Lumineszenz mit Hilfe des Koenzyms A (CoA) zu verbessern, die Komplexität des Systems erfordert allerdings weitere Studien. Der Test des neuen Biosensors an EDC-verunreinigten Wasserproben ergab eine gute Nachweisbarkeit. Verglichen mit herkömmlichen Nachweismethoden ist der neue Biosensor schneller, robuster, langlebiger und kostengünstiger. Das MENDOS-Forschungskonsortium empfiehlt daher dessen Einsatz für die Kontrolle von EDC-Rückständen in Wasserproben.

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