Unternehmen in den USA und Deutschland entwickeln tragbare ABC-Sensoren
Minischnüffler spüren Kampfstoffe auf

Seit den Terroranschlägen im Herbst wird die Entwicklung von Früherkennungssystemen für biologische und chemische Kampfstoffe weltweit forciert. Ziel sind leicht zu bedienende und tragbare Geräte, die möglichst schnell brauchbare Untersuchungsergebnisse liefern.

HB DÜSSELDORF. Eine Erkennungstechnik, die alle chemischen und biologischen Waffen aufspürt und sowohl auf Proteine, Gifte, DNA oder vollständige Organismen reagiert, hat das Center for Emergency Response Technology in Atlanta entwickelt. Erste Prototypen ihres Minisensors hat die Forschungseinrichtung vor wenigen Tagen präsentiert. Die Technik soll als mobile Komplettlösung für den Kampf gegen den unsichtbaren Feind entwickelt werden.

Nach den Anschlägen vom 11.September unterstützt die amerikanische Regierung dieses und eine ganze Reihe ähnlicher Forschungsvorhaben. So soll ein portables DNA-Testsystem für Chemie- und Bio-Kampfstoffe der Cepheid Inc. im kalifornischen Sunnyvale, für dessen Entwicklung das US-Verteidigungsministerium kürzlich fünf Millionen Dollar bereitgestellt hat, Erreger von Milzbrand, Pocken oder Ebola künftig innerhalb von 25 Minuten diagnostizieren.

Das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) im Bundesstaat Tennessee arbeitet in einem Projekt für die Armee an tragbaren Spürgeräten auf Basis eines batteriebetriebenen Ionenfallen-Massenspektrometers. "Damit lassen sich zahlreiche versprühte Chemikalien und Mikroorganismen in der Luft und auf dem Boden sehr viel schneller und genauer als mit herkömmlichen Detektoren erkennen", sagt Projektmanager Wayne Griest.

Analysegerät spürt gefährliche Proteine auf

Auch in Deutschland forschen Biotech-Unternehmen wie Nanotype an solchen Frühwarnsystemen. Das Münchner Start-Up entwickelt ein mechanisches Messverfahren, bei dem die winzigen Kräfte genutzt werden, die zwischen Molekülen wirken. Dabei reißen Balkenwaagen im Miniatur-Maßstab, die auf einem Chip untergebracht sind, gleichzeitig an je zwei Molekülen bis sie sich trennen. Die erforderliche Kraft ist dabei charakteristisch für bestimmte Molekülpaare und erlaubt eindeutige Rückschlüsse auf die untersuchten Proteine. "Die Marktreife wollen wir in zwei bis drei Jahren erreichen", ist Nanotype-Geschäftsführer Gunnar Brink optimistisch.

Schon etwas älter sind eine Reihe so genannter Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) - sehr empfindlich reagierende Sensoren, die relativ frühzeitig Radioaktivität und chemische oder biologische Gefahrstoffe in der Luft messen. Die von Unternehmen wie Bruker Saxonia Analytic in Leipzig und der Berliner IUT Institut für Umwelttechnologien GmbH angebotenen Minischnüffler werden zum Aufspüren chemischer Gefahrstoffe vor allem im militärischen Bereich genutzt.

Gassensor schützt den Reichstag

Aber auch im Reichstagsgebäude in Berlin kommen solche Geräte zum Einsatz. "Mit der Technik lassen sich sehr kleine Konzentrationen von Gasen messen, die in der Luft herumschwirren", erklärt Professor Jürgen Leonhardt, Geschäftsführer der IUT GmbH in Berlin. Eine Minipumpe saugt die mit Schadstoffen angereicherte Luft an und führt sie einer Messzelle im Spektrometer zu. Dort werden die Luft- und Gefahrstoffmoleküle in geladene Teilchen zerlegt und beschleunigt. Wenn die Partikel dann auf einen Ionenkollektor treffen, lassen sie sich elektronisch erfassen und anhand ihrer charakteristischen Spektren unmittelbar auswerten.

"Für den flächendeckenden Einsatz ist allerdings der Aufwand zu groß, sensible Bereiche können damit aber durchaus überwacht werden", sagt der Wissenschaftler. Biologische Gefahrstoffe lassen sich damit bisher allerdings noch nicht nachweisen. Prof. Leonhardt: "Es gibt bei uns entsprechende Entwicklungen, aber derzeit noch kein einsatzfähiges System."

Das größte Problem der elektronischen Spürnasen sind heute noch mögliche Fehlalarme. "Die Geräte, die zur Zeit auf dem Markt sind, arbeiten nur ideal in Umgebungen mit wenig Störstoffen", hat Walter Aue, Leiter der Arbeitsgruppe Nachweis und Entgiftung im Labor Spiez, einer Fachstelle für ABC-Schutz in der Schweiz, festgestellt. Beispielsweise könnten schon die Abgase eines Lkw oder auch Parfümduft in der Umgebung der Sensoren zu einem falschen Alarm führen.

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