Der Aqua-Chip - ein DNS-Chip zur schnellen Identifizierung von Krankheitserregern in Bade- und Trinkwasser

Seit Jahren sind Mitarbeiter der HYDRA-Institute mit der Erhebung von Badegewässergütedaten in wichtigen europäischen Badegebieten befasst. Die derzeit für die hygienisch-bakteriologische Bewertung der Badegewässer verwendeten Methoden sind in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts entwickelt worden. Auch heute noch erfüllen sie ihren Zweck, jedoch haben sie auch einige Nachteile, darunter die mit 48 h lange Zeitspanne, die zwischen Probennahme und dem Vorliegen des Ergebnisses liegt. Zudem werden lediglich Indikatorkeime nachgewiesen. Deren Vorhandensein lässt zwar auf das Vorhandensein pathogener Erreger schließen, der direkte Nachweise der Krankheitserreger selber ist jedoch mühsam und zeitaufwändig.

Der Schritt ins 21. Jahrhundert

Die rasche Entwicklung der Mikrofabrikationstechnologien einerseits und die Fortschritte der Molekularbiologie andererseits in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ermöglichen jetzt in Kombination das rasche und zuverlässige Auffinden und Identifizieren von charakteristischen RNS- oder DNS-Sequenzen im Wasser durch die DNS-Chip Technologie. Damit sollen in Zukunft Krankheitserreger in Bade- und Trinkwasser innerhalb weniger Stunden nachgewiesen werden können.

Zur Entwicklung eines derartigen DNS-Chips, mit dem 15 der wichtigsten wasserübertragbaren Erreger direkt über ihr Erbmaterial nachgewiesen werden sollen, hat sich ein internationales Team unter der Leitung von Dr. Manfred Höfle von der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) zusammengefunden. Das dreijährige, von der EU-Kommission geförderte Forschungsprojekt hat 2001 begonnen und vereint deutsche, französische, spanische und österreichische Fachleute.

Das HYDRA-Büro Wien hat im Aqua-Chip Projekt die Aufgabe übernommen, eine Probenentnahmestrategie zu entwickeln und durchzuführen, wobei Trinkwasser und Badegewässerproben aus den unterschiedlichsten europäischen Regionen genommen werden. Weiters soll der Aqua-Chip in einem umfangreichen Feldversuch getestet und validiert werden.

Eine Reihe von Anwendungsgebieten sind für den Aqua-Chip denkbar: Frühwarnsysteme und Qualitätssicherung in Trinkwasserversorgungsanlagen, Beurteilung von Gesundheitsgefährdungen und Sanierungseffizienz in Badegewässern, Kontrolle der Effizienz von Desinfektionsmaßnahmen, Kontrolle von Kühlsystemen im Hinblick auf Legionellen u.v.a.