{"id":46480,"date":"2017-10-16T07:29:52","date_gmt":"2017-10-16T05:29:52","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F165144%2Fein-papier-das-kupfer-aufspuert.html%3FWT.mc_id%3Dca0065"},"modified":"2017-10-12T14:21:52","modified_gmt":"2017-10-12T12:21:52","slug":"ein-papier-das-kupfer-aufspuert-biosensor-fuer-schwermetalle","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/ein-papier-das-kupfer-aufspuert-biosensor-fuer-schwermetalle\/","title":{"rendered":"Ein Papier, das Kupfer aufsp\u00fcrt – Biosensor f\u00fcr Schwermetalle"},"content":{"rendered":"
\"Bildschirmfoto
Ramon Weishaupt bei Tests mit Blut-Serum<\/figcaption><\/figure>\n

Ein Empa-Team hat einen Biosensor entwickelt, der g\u00fcnstig, einfach und schnell erh\u00f6hte Kupferwerte messen kann. Kupfer ist \u2013 genau wie andere Schwermetalle \u2013 problematisch f\u00fcr Mensch und Umwelt. Das Tr\u00e4ger\u00admaterial f\u00fcr den Sensor \u2013 mikrofibrillierte Zellulose \u2013 ist ebenfalls eine \u00adEmpa-Entwicklung.<\/strong><\/p>\n

Schwermetalle wie Kupfer sind gef\u00e4hrlich, das ist kein Geheimnis. Sowohl auf die Umwelt als auch auf die menschliche Gesundheit k\u00f6nnen sie sich gravierend auswirken. Lebersch\u00e4den, Alzheimer oder sogar Krebs wurden bereits mit einer \u00dcberbelastung an Kupfer in Zusammenhang gebracht. Trotzdem sind die Schwermetallkonzentrationen in Luft und Wasser, vor allem in einigen Entwicklungsl\u00e4ndern, oft sehr hoch.<\/p>\n

Um eine \u00dcberbelastung fr\u00fchzeitig zu entdecken und Folgesch\u00e4den zu vermeiden, sind hochsensible Schwermetallanalysen, beispielsweise von Blutproben, unerl\u00e4sslich. Sie sind aber oft aufw\u00e4ndig und teuer und ben\u00f6tigen eine entsprechende Laborinfrastruktur \u2013 was gerade in Entwicklungsl\u00e4ndern, wo die Belastungen am h\u00f6chsten sind, oft ein Problem darstellt.<\/p>\n

Protein mit einer Schw\u00e4che f\u00fcr Kupfer<\/h3>\n

Der Empa-Doktorand Ramon Weishaupt hat nun einen g\u00fcnstigeren und schnelleren Nachweis f\u00fcr Kupfer entwickelt. Er kombinierte dazu C-Phycocyanin \u2013 ein rot fluoreszierendes Protein das in der Fotosynthese von Cyanobakterien eine Rolle spielt und Kupfer-Ionen selbst in niedrigen Konzentrationen binden kann \u2013 mit einer Matrix aus Zellulose zu einem d\u00fcnnen Film. Das Basismaterial, mikrofibrillierte Zellulose, ist ebenfalls eine Empa-Entwicklung: Der vielf\u00e4ltig einsetzbare Faserstoff aus nachwachsenden Rohstoffen wurde in der Abteilung Angewandte Holzforschung entwickelt. In diesem Fall bildet die Zellulose das Tr\u00e4germaterial f\u00fcr einen leicht zu detektierenden optischen Effekt: Binden Kupfer-Ionen an das bakterielle Protein, dann wird die Fluoreszenz schw\u00e4cher, was sich etwa mit einem Spektrometer einfach und schnell messen l\u00e4sst.<\/p>\n

Getestet haben die Empa-Forschenden den neuen Biosensor namens Cysense zum Beispiel an Blutproben. \u00abEin Tropfen Blut reicht bereits aus, um gesundheitlich relevante Mengen an Kupfer darin aufzusp\u00fcren\u00bb, erkl\u00e4rt Empa-Forscherin Greta Faccio. Cysense kann g\u00fcnstig hergestellt werden, ist einfach in der Handhabung, schnell und genau. Ausserdem kann der Biosensor nach dem Waschen mit Wasser und speziellen Chemikalien w\u00e4hrend einer Woche mehrmals wiederverwendet werden.<\/p>\n

Einfach wie eine Blutzuckermessung<\/h3>\n

Die vor kurzem im Fachblatt \u00abAdvanced Functional Materials\u00bb ver\u00f6ffentlichte Studie er\u00f6ffnet neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die Schwermetall-Analyse. Wasser- und Bodenproben k\u00f6nnten zum Beispiel vor Ort untersucht werden, was sowohl Kosten als auch Zeit sparen w\u00fcrde. Oder betroffene Menschen k\u00f6nnten mit Cysense und einem Leseger\u00e4t \u00e4hnlich wie mit einem Blutzuckermessger\u00e4t die Kupferkonzentration im Blut selbst messen; grosse, teure Apparaturen und gut ausgebildetes Laborpersonal w\u00e4ren daf\u00fcr nicht mehr n\u00f6tig. \u00abEs ist zwar erst ein Prototyp, einmal umgesetzt k\u00f6nnte Cysense aber die Gesundheit vieler Menschen verbessern helfen\u00bb, meint Greta Faccio.<\/p>\n

 <\/p>\n

Kontakt<\/h3>\n

Ramon Weishaupt
\nBiointerfaces
\nTel.: +41 58 765 70 22
\nE-Mail: ramon.weishaupt@empa.ch<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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