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Schnelle Auswertung von Flusswasseranalyten

RIANA (RIver ANAlysis) ist ein innovatives System, mit dem festgestellt werden kann, welche organischen Bestandteile in verschmutztem Flusswasser und Oberflächenwasser enthalten sind. RIANA zeichnet sich durch zahlreiche Vorteile (z.B. Kosteneffektivität, Flexibilität, schnelle Auswertung von Messungen und Bedienungsfreundlichkeit) aus, die andere gängige Technologien nicht zu bieten haben.

Klimawandel und Umwelt

Industrie- und Hochschulprofis aus Deutschland, Spanien, Frankreich und Großbritannien haben in einem Gemeinschaftsprojekt dieses neue System zur Überwachung organischer Analyten in Wasser entwickelt. Die Bemühungen führten zu beeindruckenden Ergebnissen, denn das System löst die Probleme, mit denen die bisher üblichen Technologien zu kämpfen hatten. Da die Beprobungen an den unterschiedlichsten Orten erfolgen müssen und die Zahl der Analyte nach den derzeitigen Prognosen um 10% pro Jahr zunehmen wird, ist diese Art der Umweltüberwachung arbeits- und ressourcenintensiv und somit sehr teuer. Die heute üblichen Geräte sind nicht in der Lage, eine derartige Vielfalt von Analyten zu erfassen. Überdies sind sie teuer und zumeist auf Laboreinrichtungen angewiesen, und sie erfordern eine zeitraubende Vorbehandlung der Proben. Im Gegensatz dazu steht mit RIANA ein portables und kosteneffektives System zur Verfügung, das flexibel zur Detektion von Analyten einsetzbar ist und schon nach 15 Minuten Ergebnisse liefert. RIANA erkennt Analyte oder Schadstoffbestandteile, die Nebenprodukte industrieller Produktionsprozesse sind oder aus dem Einsatz von Agrarchemie resultieren. Die wichtigsten innovativen Merkmale dieses Systems sind seine Feldeinsatzfähigkeit, die durch das portable Konzept möglich wurde, und seine Fähigkeit zum Nachweis mehrerer Analyten in Wasserproben. In den bei RIANA angewandten technischen Verfahren kommen Prinzipien der Bio- und Immunochemie in Verbindung mit optischen Techniken zur Anwendung. Auf dieser Basis ist ein schneller und exakter Nachweis vieler Analyte gleichzeitig möglich. Insbesondere werden bei RIANA immunochemische Analyseverfahren zur Identifikation einer großen Zahl von Schadstoffen eingesetzt, wobei die Nachweisgrenze unter 0,1mg/l liegt. Die Identifizierung von Analyten erfolgt nach der TIRF-Technologie (Total Internal Reflection Fluorescence, Totalreflexionsfluoreszenz), bei der das Licht einer Laserdiode auf einen optischen Sensor gelangt, dessen Oberfläche mit Analytderivativen chemisch modifiziert wurde. Anschließend werden analytspezifische Antikörper mit einem fluoreszierenden Farbstoff gekennzeichnet; der Analytnachweis erfolgt mit einem Bindungshemmtest. Da die Analytderivative vor dem Test auf die Sensoroberfläche aufgebracht werden, werden fluoreszierend markierte analytspezifische Antikörper inkubiert. Anschließend benetzt das System den Sensor mit der Analytlösung, wobei analytspezifische Antikörper an der Oberfläche gebunden werden. Die Messungen werden mit Hilfe von Fluoreszenzsignalen durchgeführt. Diese Technologie gestattet die Bestimmung einer Vielzahl von Schadstoffanalyten wie z.B. Atrazin, Simazin, Dichlorophenoxyessigsäure (2,4-D), Pentachlorophenol, Paraquat (einer giftigen Bipyridiniumverbindung) und Alachlor. RIANA hat auch schon auf internationaler Ebene Aufmerksamkeit erregt: Es war eines der wenigen Systeme, die auf dem 1. und 2. Europäischen Meeting "Biosensoren für die Umweltüberwachung" in der Lage war, mehrere Analyte in Wasserproben präzise nachzuweisen. Alle diese Eigenschaften zeigen, dass der Nachweis von Schadstoffen in Flüssen - und Wasser allgemein - mit RIANA billiger, schneller und flexibler bewerkstelligt werden kann.

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