Neue Biowaffe liefert sauberes Trinkwasser

Autonomes System der Qingdao-Universität spürt Bakterien effizient auf und tötet sie zuverlässig

Trinkwasser: Biosensor sorgt für bakterienfreies Wasser (Foto: Petra, pixabay.com)

Qingdao (pte020/05.03.2025/12:30)

Forscher der Qingdao-Universität haben einen Dreikomponenten-Biosensor entwickelt, der sich selbst mit Energie versorgt und sich auf die Suche nach gesundheitsgefährdenden Bakterien im Wasser macht. Hat er einen dieser Mikroorganismen gefunden, tötet er ihn. Das Gerät soll in Regionen eingesetzt werden, in denen es keine technische Wasseraufbereitung gibt, um die dort lebenden Menschen mit Trinkwasser aus Quellen zu versorgen, das mit Krankheitserregern verseucht ist.

Lebende Organismen als Waffe

Biosensoren werden aus lebenden Organismen oder Geweben hergestellt. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass sie schneller und kostengünstiger sein können als solche, die auf herkömmlicher Technologie basieren, insbesondere bei der Untersuchung von Wasser auf das Vorhandensein von Bakterien. Leider neigen sie dazu, sich nach kurzer Zeit zu zersetzen.

Das verhindern die Forscher, indem sie ihren Biosensor, der gleichzeitig Bakteriensucher und -killer ist, aus drei Komponenten aufbauen. Die erste ist eine auf Enzymen basierende Brennstoffzelle, die die Zelle mit Energie versorgt. Sie erzeugt Elektrizität durch eine chemische Reaktion, die beginnt, sobald der Sensor mit Wasser in Berührung kommt. Um zu verhindern, dass dieser Generator an Stabilität verliert, sperrt das Team ihn in ein metallorganisches Gerüst ein.

Suchendes biologisches Molekül

Die zweite Komponente ist eine Art Antikörper, ein sogenanntes Aptamer, ein biologisches Molekül, das sich an ein Bakterium klammert. Das Team hat ein Aptamer ausgewählt, das auf Escherichia coli (E. coli) anspricht. Der Mikroorganismus kommt typischerweise in organisch verschmutztem Wasser vor. Nanopartikel aus Silber sorgen schließlich dafür, dass das Bakterium abgetötet wird. Silber-Ionen sind Gift für Bakterien.

In Tests hat der Sensor E. coli selbst dann gefunden, wenn der Erreger nur in geringer Konzentration vorkam, und tötete diesen innerhalb von wenigen Stunden zuverlässig ab. Die Forscher wollen jetzt andere Aptamere ausprobieren, um auch weiteren Bakterien den Garaus zu machen. Die Biowaffe war nach fünf Zyklen noch ebenso aktiv wie am Anfang, teilen die Wissenschaftler abschließend mit.

Aussender:	pressetext.redaktion
Ansprechpartner:	Wolfgang Kempkens
Tel.:	+43-1-81140-300
E-Mail:	kempkens@pressetext.com
Website:	www.pressetext.com