Projekt | »LEGIOPLAS«

Entwicklung eines plasmonischen Aptamer-Sensors zur Vor-Ort-Analyse von Legionellen-Belastungen

Entwicklung eines mobilen Messsystems mit plasmonischem Aptamer-Sensorchip – für die Vor-Ort-Analyse von Legionellen in Trinkwasserinstallationen.

Sicheres Trinkwasser durch Detektion von Legionellen in Trinkwasserinstallationen
© links: Robert Koch-Institut / rechts: photocase
Links: Legionella pneumophila. Raster-Elektronenmikroskopie (©RKI) Rechts: Trinkwasser als Gefahrenquelle. Vor allem nach längerer Ruhezeit eines Trinkwassersystems können sich Keime wie Legionellen bilden.
Entwurf des mobilen Legionellen-Messsystems, das im BMBF-Verbundprojekt LEGIOPLAS entwickelt wird.
© ECH Elektrochemie Halle GmbH
Entwurf des mobilen Legionellen-Messsystems, das im BMBF-Verbundprojekt LEGIOPLAS entwickelt wird.

LEGIOPLAS ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt, in dem ein mobiles, photonikbasiertes Messsystem zum Schnellnachweis von Legionellen im Trinkwasser entwickelt wird. 

Die in Deutschland vorgeschriebenen Routineuntersuchungen von Trinkwasseranlagen schreiben bislang nur eine Bestimmung der Gesamtkonzentration an Legionellen vor. Die dafür nötige Laboranalyse liegt in der Regel bisher erst nach 2 bis 3 Wochen vor. Nur bei starker Kontamination erfolgt eine weitergehende Typisierung relevanter Unterarten. Erst in diesem Schritt werden Krankheiterreger wie Legionella pneumophila Serogruppe 1 entdeckt, der als Hauptauslöser der Legionärskrankheit gilt.

Anstelle der bislang üblichen Kultivierung im Labor, welche nach ca. 2 Wochen Ergebnisse liefert, soll ein plasmonischer Sensor Legionellen schnell detektieren – einschließlich epidemiologisch relevanter Unterarten wie Legionella pneumophila Serogruppe 1. Das Sensorsystem soll zudem direkt vor Ort  einsetzbar und nahezu in Echtzeit aussagefähig sein.

Dazu werden neuartige nanophotonische Strukturen mit spezifisch bindenden Aptameren kombiniert und in ein transportables Gerät mit automatisiertem Messablauf integriert.

Das System soll eine schnelle Einschätzung der Legionellenbelastung erlauben, frühzeitige Gegenmaßnahmen unterstützen und so die Trinkwasserhygiene sicherer, effizienter und kostengünstiger gestalten. Langfristig kann das entwickelte Messprinzip auch auf andere gesundheitlich relevante Analyten übertragen werden, wie z.B. Schimmelpilzgifte.