Sicheres Essen: Tropfen ermöglichen Handy-Test
Neue Entwicklung soll helfen, Lebensmittelvergiftungen zu verhindern
Bald könnte ein Smartphone-Schnelltest Lebensmittelvergiftungen verhindern. Möglich machen das Spezial-Tropfen, die ein amerikanisch-deutsches Forscherteam entwickelt hat. Durch ihren speziellen "zweigesichtigen" Aufbau reagieren diese Tropfen nämlich so auf Proteine in Kolibakterien (E. coli), dass leicht optisch zu erkennen ist, ob Nahrungsmittel keimbefallen sind - sogar mit freiem Auge.
Zwei Gesichter: Tropfen mal ohne, mal mit Keimen
Qifan Zhang, mit.edu
Kampf gegen Killer-Keime
Bestimmte E.-coli-Stämme sind weltweit jährlich an hunderttausenden Lebensmittelvergiftungen schuld. Allein in den USA gibt es rund 60 Tote pro Jahr. Derzeit gängige Nahrungsmitteltests, die Erkrankungen durch diese und andere Keime verhindern sollen, sind relativ aufwendig. "Was wir jetzt haben, ist etwas, das viel billiger sein kann, mit geringeren Einstiegskosten", meint Timothy Swage, Chemieprofessor am Massachusetts Institute of Technology. Denn das Team, dem auch Forscher des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung angehören, setzt einfach auf Flüssigkeitstropen mit speziellen Aufbau.
Die Tropfen haben praktisch zwei Gesichter wie Janus - die eine Hälfte ist ein Fluorkohlenstoff und die andere ein Kohlenwasserstoff. Da ersterer schwerer ist als letzterer, ruhen die Tropfen auf einer Oberfläche normalerweise mit dem Fluorkohlenstoff nach unten. Dabei sind sie, von oben gesehen, durchsichtig. Zum Sensor werden die Tropfen dank eines Zuckermoleküls auf der Kohlenwasserstoff-Seite. Dieses reagiert mit einem Bakterien-Protein. In einer verseuchten Probe dreht sich daher eher dieses Gesicht der Tropfen nach unten. Von oben gesehen, werden sie dann undurchsichtig - und diese Veränderung zeigt somit die Keimgefahr an.
Simpler verdeckter Code
Um zu zeigen, wie das in der Praxis genutzt werden könnte, haben die Forscher die Tropfen in eine Laborschale gegeben, die auf einem QR-Code steht. Solange die Tropfen mit dem Kohlenwasserstoff nach oben liegen, kann der Code mittels Smartphone gescannt werden. Doch wenn E. coli in der Schale sind, bilden die Tropfen Klumpen und der QR-Code wird unsichtbar.
Das ist als potenzielle Alternative zu gängigen Labortests interessant. Denn Verfahren, bei denen Kulturen in Laborschalen betrachtet werden, dauern zwei bis drei Tage. Schnellere Tests, die mit DNA- oder Antikörper-Tricks arbeiten, sind wiederum recht teuer. Das Team hofft daher, die Tropfen für praxistaugliche Smartphone-Tests nutzbar zu machen. Dabei könnten verschiedene Zuckermoleküle auch das Aufspüren unterschiedlicher Bakterien erlauben.
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