An der TU Wien wurde ein einfaches Verfahren zum Nachweis gesundheitsgefährdender Keime in Wasser entwickelt. Der DNA-Schnelltest ist ohne spezielles Wissen direkt vor Ort anwendbar und löst teure und zeitaufwändige Methoden im Labor ab.

Verunreinigtes Wasser zählt zu den weltweit größten Gesundheitsrisiken. Oft handelt es sich um fäkale Keime. Um das Problem rasch lösen zu können, muss die Ursache der Keime gefunden werden. In einem Test kann festgestellt werden, ob es sich um Keime aus der Landwirtschaft oder dem Abwasser handelt.

„Bestimmte Bakterien sind nur in den Fäkalien ganz bestimmter Tierarten zu finden, “ erklärt Georg Reischer von der TU Wien: „Wenn man Proben auf DNA-Abschnitte dieser Bakterien untersucht, kann man daher genau sagen, von welchem Lebewesen die Verunreinigungen stammen. So gibt es zum Beispiel Bakterien, die ganz typisch für das Darm Mikrobiom von Wiederkäuern sind. Findet man deren DNA in einer Wasserprobe, wurde die Verunreinigung wahrscheinlich von Kühen auf der Weide verursacht.“

Einfach und schnell

Geeignete Testmethoden sind wichtig zur Steuerung der Wasserqualität und zur Unterstützung der Risikobewertung im Bereich der öffentlichen Gesundheit. Bisher waren diese aber an das Labor gebunden und durch einen Mangel an Spezialgeräten und geschultem Personal nur eingeschränkt möglich.

Reischer forschte in einem Team am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften an der TU Wien mehrere Jahre an der Vereinfachung und Beschleunigung des Verfahrens. Die Methode sollte zuverlässig sein und auch ohne biotechnologisches Wissen anwendbar. Jetzt ist die Technologie ausgereift. Das Verfahren dauert zwei Stunden, erfordert keine umfangreiche praktische Ausbildung und die Ergebnisse erreichen das Niveau vergleichbarer Tests. Im Unterschied zu quantitativen Herangehensweisen liefert der DNA-Schnelltest allerdings nur qualitative Ergebnisse.

 

Analyseergebnisse von Wasserproben mit unterschiedlichen Kontaminations-Konzentrationen: Zwei Striche sind der Nachweis einer Verunreinigung. (c) TU Wien

 

Methode erweiterbar

Laut Reischer funktioniert die Methode so einfach wie ein Schwangerschaftstest: „Die Bakterien werden zerstört, die DNA wird gezielt vervielfältigt und dann mit einem simplen Streifen nachgewiesen“. Ein weiterer Vorteil der Methode sei, dass sie auf ganz unterschiedliche Bakterien und Viren anwendbar sei. Zunächst konzentriere man sich jedoch auf den Nachweis gefährlicher Keime im Wasser, weil dies ein besonders verbreitetes Problem adressiere, so Reischer.

Jetzt wird ein Industriepartner für die Entwicklung eines Messgeräts gesucht.

Das Forschungsprojekt wurde im Rahmen des Interuniversitären Kooperationszentrum Wasser und Gesundheit durchgeführt. Kooperationspartner war die Abteilung für Agrarbiotechnologie Tulln der Universität für Bodenkultur in Wien.

Der Artikel über das Projekt wurde im Fachjournal Nature Scientific Reports publiziert. Hier finden Sie den Link:

Kolm et al., Nature Scientific Reports, volume 9, Article number: 393 (2019)

Foto oben: Trinkwasserreservoir in Schlund, Zolikon (c) Wikicommons Adrian Michael

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