Aus dem Labor zur Anwendung

Das Förderprogramm „Pioneer Fund“ unterstützt Aptasense

16.12.2020 von

Ein Smartphone-gestützter Test auf Antibiotika in Lebensmitteln – damit beschäftigen sich das Projekt APTASENSE der sechsten Förderrunde des Pioneer Fund. Das gemeinsame Innovationsförderprogramm der TU Darmstadt und des ENTEGA NATURpur Instituts unterstützt den Transfer von der Forschung in die Anwendung seit 2017 mit insgesamt 600.000 Euro jährlich.

In der Massentierhaltung werden Antibiotika nicht nur gegen Krankheiten eingesetzt, sondern auch zur Steigerung der Fleischproduktion – ein bedenkliches Vorgehen, das Antibiotika-Resistenzen fördert. Verbraucherinnen und Verbraucher können nicht feststellen, ob sie mit Antibiotika belastete Produkte kaufen. Forschende um Professorin Dr. Beatrix Süß (Fachbereich Biologie) und Professor Dr. Heinz Koeppl (Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik) entwickeln in ihrem Pioneer Fund-Projekt einen Schnelltest auf Antibiotika in Lebensmitteln. „Die Methode eigne sich für Trinkwasser, Milch und viele andere Lebensmittel, aber auch für Fleischsaft“ erklärt Projektkoordinatorin Dr. Christiane Hübner: „Man muss die flüssige Probe dafür nur mit einer Reagenzlösung vermischen. Bei Anwesenheit von Antibiotika ändert sich die Farbe von rot zu blau.“ Der Farbumschlag wird mit dem Smartphone fotografiert. Die Auswertung erfolgt über eine App, die Koeppl und seine Mitarbeitenden entwickeln.

Die Nachweisreagenzien bestehen aus kurzen RNA-Fragmenten, sogenannten Aptameren, die an Gold-Nanopartikel gebunden sind. Die wässrige Lösung dieser Aptamer-Gold-Teilchen ist rot. Bei Anwesenheit von Antibiotika lösen sich die Aptamere von den Gold-Partikeln und die nun ungebundenen Gold-Partikel erscheinen blau. Mit einem Screening-Verfahren haben Süß und ihre Mitarbeiter bereits potenziell geeignete Aptamere ausgewählt. Das Team um Koeppl optimiert deren molekulare Struktur mit Methoden des maschinellen Lernens. Die chemische Synthese erfolgt schließlich im Labor von Süß.

Mit den Mitteln des Pioneer Funds wollen die Forschenden unter anderem klären, wie empfindlich der Antibiotika-Nachweis ist und ob er durch Proteine oder andere Lebensmittelbestandteile gestört wird. „Unser Ziel ist ein verlässliches und einfach benutzbares Testsystem für den Endverbraucher“, betont Hübner. Das Interesse daran ist groß, zumal bisherige Kontrollmethoden zeitaufwändig sind und sich nicht für den Hausgebrauch eignen.

Stimme ab für APTASENSE!

Bis zum 23.10 könnt ihr hier für APTASENSE beim Hessen Ideen Wettbewerb abstimmen.