Smartphone-Schnelltest erkennt mikrobiell verunreinigtes Wasser

Da mikrobiell belastetes Wasser weltweit ein erhebliches Gesundheitsrisiko darstellt, haben Forschende der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) einen tragbaren Schnelltest entwickelt. Dieser weist das Molekül Urobilin – ein Abbauprodukt des Blutfarbstoffs, das über Exkremente ausgeschieden wird – in äußerst geringen Konzentrationen nach und dient so als Indikator für Verunreinigungen. Während klassische mikrobiologische Verfahren bis zu 24 Stunden dauern, kostenintensiv sind und spezialisierte Labore erfordern, liefert dieser neue Test in unter einer Minute ein zuverlässiges Ergebnis direkt vor Ort. Dies ist besonders entscheidend für Milliarden Menschen an schwer zu überwachenden Wasserquellen, bei Hochwasserereignissen oder in Regionen mit unzureichender Infrastruktur, um die Trinkwasserversorgung schnell und sicher einschätzen zu können.

„Drop-and-detect“: Smartphone-Schnelltest erkennt Wasserverunreinigung

Das Forschungsteam entwickelte ein hochsensitives Nachweisverfahren, das das von allen Säugetieren ausgeschiedene Indikatormolekül Urobilin innerhalb weniger Sekunden auf einem speziellen Teststreifen sichtbar macht, der bei Kontakt mit Verunreinigungen leuchtet. Das Besondere an dieser Methode ist die direkte Kombination mit einem Smartphone: Über einen 3D-gedruckten Aufsatz versorgt das Handy eine kleine LED-Lampe mit Strom, während die Kamera das Leuchten des Streifens präzise misst. Da weder zusätzliche Laborgeräte noch Chemikalien erforderlich sind, ermöglicht dieses „Drop-and-detect“-Prinzip eine zuverlässige Analyse mit nur einem einzigen Wassertropfen. In Vergleichsmessungen überzeugte der Test durch hohe Stabilität sowie Genauigkeit und konnte selbst geringste Mengen des Moleküls deutlich schneller und einfacher identifizieren als herkömmliche Analyseverfahren.

Erfolgreicher Praxistest: Mobile Wasseranalytik für Krisengebiete

„Auch im Praxistest hat das System überzeugt: Der Schnelltest wurde erfolgreich an realen Wasserproben aus Flüssen sowie am Zu- und Ablauf einer Berliner Kläranlage überprüft“, erklärt Swayam Prakash, der das Verfahren als Marie-Curie Fellow an der BAM zusammen mit dem Sensorik-Experten Knut Rurack entwickelt hat. „Selbst unter komplexen Umweltbedingungen mit natürlichen Störstoffen konnte Urobilin zuverlässig nachgewiesen werden.“ Da die Methode gänzlich ohne zusätzliche Arbeitsschritte oder Laborgeräte auskommt, ist sie prädestiniert für Feldeinsätze in Entwicklungsregionen, Krisengebieten oder mobilen Überwachungsprogrammen. Durch die Verbindung von Schnelligkeit, hoher Empfindlichkeit und einfacher Handhabung erfüllt der BAM-Schnelltest moderne Anforderungen der Wasserqualitätsdiagnostik und leistet einen wichtigen Beitrag zur weltweiten Grundversorgung.

Digitales Monitoring: Innovationspotenzial für die mobile Wasseranalytik

Die Technologie demonstriert eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit zukünftiger Lösungen in der Wasserüberwachung, da der Test digital ausgewertet werden kann und das System zudem robust sowie sofort einsatzbereit ist. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich ideal für Bereiche, in denen kompakte und zuverlässige Technik entscheidend ist. Das damit aufgezeigte Innovationspotenzial bildet eine solide Grundlage für zukünftige Weiterentwicklungen, die insbesondere für Unternehmen in der Umweltanalytik, der mobilen Diagnostik sowie für Anbieter intelligenter Monitoring-Systeme von großem Interesse sein dürften.

Quelle

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) (04/2026)