Ein neuartiger Biosensor der TU Bergakademie Freiberg soll künftig den zuverlässigen und kostengünstigen Nachweis der gesundheitsgefährdenden Chemikalie Styrol ermöglichen. Die Forschenden entwickeln damit einen Schnelltest, der sich perspektivisch auch auf andere Schadstoffe übertragen lässt. Als essenzieller Ausgangsstoff der chemischen Industrie ist Styrol in zahlreichen Alltagsprodukten enthalten. Es ist Bestandteil insbesondere in Kunststoffen wie Polystyrol, das in Dämmstoffen, Verpackungen oder unter dem Markennamen Styropor bekannt ist.
Trotz seiner weiten Verbreitung ist Styrol in seiner Ausgangsform hochgefährlich, weshalb ein schneller Nachweis entscheidend ist. Während verarbeitete Produkte als unbedenklich gelten, reichert sich die flüchtige Flüssigkeit über die Atemwege im Körper an und kann das Nervensystem sowie die Schleimhäute schädigen. Die Chemikalie steht zudem im Verdacht, krebserregend und fruchtbarkeitsschädigend zu sein. Somit stellt ihr häufiger industrieller Einsatz und das damit verbundene Risiko unbeabsichtigter Freisetzungen in die Umwelt eine ernsthafte Gefahr dar.
Schneller, günstiger und spezifischer als bisherige Nachweismethoden
Da bisherige Analyseverfahren oft aufwändig, teuer oder unspezifisch sind, entwickeln Forschende des Instituts für Biowissenschaften im Projekt „Styrene BioSense“ einen neuartigen Schnelltest, der durch einfache Anwendung und hohe Zuverlässigkeit besticht. „Unser Biosensor basiert auf genetisch veränderten Zellen eines harmlosen Bakteriums“, erklärt Dr. Michel Oelschlägel. „Diese Zellen sind in der Lage, sich bei Anwesenheit eines ausgewählten organischen Schadstoffes zu verfärben. Die Farbveränderung soll auch eine Schlussfolgerung auf die Schadstoffmenge erlauben.“ Mit Kosten, die bis zu 20-mal niedriger liegen als bei herkömmlichen Methoden, eignet sich das Verfahren ideal für großangelegte Paralleluntersuchungen in der Kunststoffindustrie, der Baubranche oder beim behördlichen Umweltmonitoring.
Über den Nachweis von Styrol hinaus planen die Forschenden ein modulares Baukastensystem, um das Prinzip künftig auf weitere organische Schadstoffe oder Schwermetalle zu übertragen. Dieses erhebliche Marktpotenzial gewinnt vor allem angesichts weltweit verschärfter Umweltauflagen, Arbeitsschutzrichtlinien und moderner Recyclingstrategien an Bedeutung.