Natürliche Sensoren identifizieren endokrine Disruptoren
Viele anthropogene oder auch natürliche Substanzen, die in die Umwelt gelangen, sind schädlich für lebende Organismen. Darunter befinden sich endokrin wirksame Verbindungen (Endocrine-disrupting compounds, EDC) und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), die mit Fortpflanzungsstörungen sowie der Auslösung von Krebs in Verbindung gebracht wurden. Der Nachweis dieser Schadstoffe in Lebensmittelbetrieben oder Wasseraufbereitungsanlagen, noch bevor sie in die Lieferkette gelangen, hat entscheidende Bedeutung für die öffentliche Gesundheit und eine intakte Umwelt. Für herkömmliche Nachweismethoden sind langwierige, teure Labortests nötig, die meist nur von qualifiziertem Personal durchgeführt werden können. Die an dem EU-finanzierten Projekt RADAR (Rationally designed aquatic receptors integrated in label-free biosensor platforms for remote surveillance of toxins and pollutants) arbeitenden Wissenschaftler entwickelten eine tragbare und hochempfindliche Plattform zur Überwachung vor Ort oder Durchführung von Stichproben. Die Plattform nutzt rekombinante Östrogenrezeptoren und Aryl-Hydrokarbon-Rezeptoren (AhR), die von den Rezeptoren im Wasser lebender Organismen gebildet werden. Sie vereint eine einzigartige Kombination aus automatischer Filtration, Trennung und Vorkonzentration mit Oberflächennanostrukturierung und chemischen Modifikationen der markierungsfreien Nachweissensoren. Die Ah-Rezeptoren von RADAR scheinen die höchste bislang bekannte Affinität zu endokrin wirksamen Verbindungen zu haben. Dank technologischer Fortschritte sind inzwischen eine bislang noch nie erreichte Empfindlichkeit sowie die Früherkennung klassenspezifischer Substanzen möglich. In Verbindung mit einem drahtlosen Kommunikationssystem steht nun eine einzigartige Plattform zur Verfügung. So wird ein robuster, spezifischer und sensitiver Nachweis von endokrin wirksamen Verbindungen und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in schwierigen Umgebungen realisierbar, wobei eine Fernüberwachungsstation alarmiert werden kann. Resultate, welche die neuen Plattformen und Technologien liefern, werden Beiträge zu den Leitlinien und Empfehlungen zur Überwachung von endokrin wirksamen Verbindungen in Wasser und Nahrung leisten. Sie werden außerdem dazu verwendet werden, um das Bewusstsein für die Probleme im Zusammenhang mit endokrin wirksamen Verbindungen in der allgemeinen Öffentlichkeit zu schärfen sowie die Lebensmittel und Wasser erzeugenden Unternehmen positiv zu beeinflussen.
Schlüsselbegriffe
Schadstoffe, Lebensmittel und Wasser, Wasserorganismen, im Wasser lebend, endokrine Disruptoren, Endocrine-Disrupting Compounds, EDC, endokrin wirksame Verbindungen, Biosensorplattformen
