Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME

AquaNANO

Nano-Sonden basiertes Analysesystem zur schnellen vor-Ort Identifizierung von Trinkwasserkontaminationen

© Fraunhofer IME | Florian Schröper
Der AquaNANO Detektion zugrunde liegendes Nachweisprinzip. Eine Wasserprobe mit potentiellen pathogenen oder toxigenen Verunreinigungen wird mit spezifisch funktionalisierten magnetischen Nanosonden versetzt. Nach kurzer Inkubation werden die Nanosonden mit daran gebundenen Pathogenen oder Toxinmolekülen magnetisch abgetrennt und in einer Immunofiltrationssäule angereichert. Im Falle einer Kontamination des Wassers lassen sich die magnetischen Signale in der Säule mittels eines Magnetreaders nachweisen.

Im Projekt AquaNANO soll ein neues Analysesystem zur schnellen vor-Ort Identifizierung von biologischen Trinkwasserkontaminationen entwickelt werden. Damit soll Hilfsorganisationen, die für die Trinkwasserversorgung in Krisenfällen zuständig sind, ein Werkzeug bereitgestellt werden, um innerhalb von Minuten große Probenvolumen auf Kontaminationen zu untersuchen. Das Verfahren soll aber auch in der Routineanalytik zum Einsatz kommen. Speziell funktionalisierte magnetische Nanosonden sollen innerhalb eines Trinkwasserkontingents oder -verteilungsnetzes eingesetzt werden, wo sie gezielt an gefährliche Keime und Toxine binden. Mit Hilfe eines zu entwickelnden Separators werden diese magnetisch abgetrennt und automatisch einer Analyse innerhalb eines Detektionskompartiments zugeführt. Dabei dienen die gebundenen Nanosonden als multiparametrische Marker, die mit Hilfe eines magnetischen Detektionsverfahrens die parallele Detektion von Keimen/Toxinen in einem Messschritt ermöglichen.

 

Projektlaufzeit

01.08.2015-31.07.2018

Projektpartner

Institut für komplexe Systeme, Bioelektronik (ICS-8), Forschungszentrum Jülich GmbH
DITABIS Digital Biomedical Imaging Systems AG, Pforzheim
Institut für Wasser- und Abwasseranalytik – IWA GmbH, Aachen
Stadtwerke Aachen AG (STAWAG)
Technisches Hilfswerk (THW)

Veröffentlichungen

Achtsnicht S, Neuendorf C, Faßbender T, Nölke G, Offenhäusser A, Krause H-J, Schröper, F.
Sensitive and rapid detection of cholera toxin subunit B using magnetic frequency mixing detection (2019) PLoS ONE 14(7): e0219356. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219356

 

Achtsnicht, S.; Pourshahidi, A.M.; Offenhäusser, A.; Krause, H.-J.
Multiplex Detection of Different Magnetic Beads Using Frequency Scanning in Magnetic Frequency Mixing Technique (2019) Sensors, 19, 2599. https://doi.org/10.3390/s19112599

 

Achtsnicht, S.; Tödter, J.; Niehues, J.; Telöken, M.; Offenhäusser, A.; Krause, H.-J.; Schröper, F.
3D Printed Modular Immunofiltration Columns for Frequency Mixing-Based Multiplex Magnetic Immunodetection (2019) Sensors, 19, 148. https://doi.org/10.3390/s19010148