Verbundprojekt: Integriertes Diagnosesystem für Kontaminationen in Wasserversorgung und Wassermanagement-Systemen; Teilvorhaben: BAM

Wir entwickeln ein Integriertes Diagnosesystem für das Monitoring der Wasserqualität in Bezug auf das Auftreten bestimmter Kontaminationen, nämlich von Bakterien/DNA und von Arzneimittelrückständen. Das System wird aus folgenden Modulen bestehen: (1) ein inline-Wasserprobenentnahme- und -anreicherungs- Modul; (2) ein System von Mikrofluidik-Kartuschen zur schnellen Abtrennung, Kultur, Amplifizierung und Detektion von Bakterienzellen und DNA durch Zellzählung und Detektion der Target-DNAs in verstärkenden Nano-Assays; (3) ein System mikrofluidischer Immunaffinitätssäulen für die schnelle Abtrennung pharmazeutischer Rückstände, die zur Detektion in einen mikrofluidischen Sensorchip eluiert werden; (4) eine Plattform, die die Kompartimente 1 - 3 umfasst, zusammen mit Reagenzienvorräten und Detektionseinheiten und die automatische Diagnoseroutinen ausführt - sowie ein analoges System zur offline-Mikro-PCR; (5) eine Software-Suite, welche das Integrierte System steuert, die gesammelten Daten im Zeitverlauf auswertet und ein Frühwarnsystem beinhaltet. Das System soll so ausgelegt werden, dass es in Wasserrohren der Wassermanagement-Systeme sowie in Gebäudeinfrastrukturen zur Ferndiagnose installiert werden kann. Die Spezifikation für die Detektion von Pathogenen soll bei weniger als 100 Zellen als KBE/ml liegen und bei nanomolaren Konzentrationen bzgl. Target-DNA, bei einer Stunde Messzeit. Die Spezifikation bezüglich der Detektion von Pharmaka ist eine Nachweisempfindlichkeit unter 100 ng/L bei einer Messzeit von 10 Minuten.