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Ein Biosensor kann helfen, die Wasserqualität zu bestimmen
Zuletzt überprüft: 01.07.2025
Durchfall ist eine häufige Todesursache bei Kindern unter fünf Jahren. Laut der Weltgesundheitsorganisation sterben weltweit jährlich etwa 1,5 Millionen Kinder an Magenverstimmungen.
Aus diesem Grund entwickelt ein Studententeam der Arizona State University einen kostengünstigen Biosensor – ein Gerät, mit dem die Qualität von Trinkwasser überwacht werden könnte.
Die Idee für das Gerät stammt von Madeline Sands, einer Forscherin an der School of Human Evolution and Social Change.
Sie erzählte den Schülern von einer Reise nach Guatemala, wo sie Trinkwasserproben zur Analyse entnommen hatte. Verschmutztes Wasser ist in Entwicklungsländern ein sehr ernstes Problem.
„Bei den häufigen Erdrutschen, Erdbeben und Regenfällen ist es unmöglich zu bestimmen, welche Wasserquelle sauber ist und welche voller Bakterien ist“, sagt Madeline Sands. „Eines ist klar: Unter den Bedingungen, unter denen die Bevölkerung Guatemalas und anderer Länder lebt, sind Biosensoren einfach eine notwendige Lösung, die nicht nur Dutzenden, sondern Hunderten von Menschenleben das Leben retten wird.“
Im Jahr 2012 nahm eine Gruppe von neun Studenten am International Synthetic Biology Engineering Competition teil. Bei diesem Wettbewerb mussten die Studenten einfache Geräte aus austauschbaren Teilen entwerfen und entwickeln.
Die Schüler verbrachten den Sommer damit, ihre Erfindung vorzubereiten. Sie arbeiteten an der Entwicklung eines einfach zu handhabenden Biosensors, der pathogene Mikroorganismen erkennen kann.
„Wir entwickeln ein Gerät, das krankheitserregende Bakterien wie Salmonellen, Shigellen und E. coli erkennen kann. All diese Bakterien sind bekanntermaßen Durchfallerkrankungen verursachen“, sagt Ryan Mueller, Co-Autor der Studie. „Unsere Biosensoren sind idealerweise für Menschen in Entwicklungsländern gedacht. Das Gerät wird helfen festzustellen, ob das Wasser sicher ist und kein Gesundheitsrisiko darstellt.“
Das Team arbeitet an der Entwicklung zweier Arten von Biosensoren. Einer davon basiert auf dem DNA-Prinzip – ein solcher Biosensor ermöglicht die Identifizierung organischer Moleküle, die für lebende Organismen wichtig sind: hochmolekulare wie Proteine und DNA sowie niedermolekulare wie Glukose und Harnstoff.
Die Studierenden werden den zweiten Biosensor tragbar bauen, um Viren an öffentlichen Orten und im Freien zu erkennen. Erkennt das Gerät Bakterien im Wasser, färbt es dieses sofort blau und signalisiert so Gefahr und den Hinweis, dass das Wasser nicht getrunken werden sollte.