Bisher erfordern mikrobiologische Wasseruntersuchungen meist den zeitaufwendigen Umweg über ein Labor, der von der Probenentnahme über den Transport bis zum finalen Ergebnis reicht. Die InBaDtec-Plattform des Fraunhofer IMM bricht diesen konventionellen Ablauf auf, indem sie die Analyse unmittelbar an den Ort des Bedarfs verlagert. Durch eine vollautomatisierte Prozesskette, die sämtliche Schritte der Probenvorbereitung selbstständig übernimmt und für den qPCR-basierten Nachweis aufbereitet, wird das ehemals laborgebundene Verfahren durch eine kompakte, dezentrale Lösung ersetzt. Dieser technologische Fortschritt ermöglicht schnelle Entscheidungen direkt vor Ort, da die gesamte Zeitspanne von der Entnahme bis zum Resultat lediglich ein bis zwei Stunden beträgt.
Vollautomatisiert – und offen für marktübliche PCR-Systeme
Ein wesentlicher Vorteil von InBaDtec ist der modulare Aufbau, der eine flexible Anpassung an unterschiedlichste Anforderungen ermöglicht und die Integration handelsüblicher PCR-Geräte erlaubt. Im Gegensatz zu geschlossenen Komplettsystemen bietet dies Betreibern geringere Einstiegshürden sowie eine gesteigerte Vielseitigkeit. Zudem reduziert sich der personelle Aufwand signifikant, da die Analyse direkt durch das eigene Personal ohne spezialisierte Laborkenntnisse durchgeführt werden kann. Besonders in Situationen, die eine sofortige Reaktion erfordern, stellt diese Unabhängigkeit vom Laborpersonal einen entscheidenden Fortschritt dar.
Keine Probe ins Zentrallabor – das Ergebnis entsteht vor Ort
Die eigentliche Stärke der Plattform liegt in der Verlagerung der Analytik aus dem zentralen Labor in das Anwendungsszenario vor Ort. Im Unterschied zu vielen kommerziellen PCR-Lösungen muss die Probe nicht erst an ein zentrales Labor geschickt werden. Das spart Zeit, reduziert logistischen Aufwand und verkürzt den möglichen Zeitraum zwischen Probennahme und Ergebnis erheblich. Gerade in der Wasserwirtschaft, in industriellen Prozessen oder in hygienisch sensiblen Umgebungen kann diese Zeitersparnis abhängig von der Kontamination entscheidend sein. Betreiber erhalten schneller Klarheit darüber, ob eine mikrobielle Belastung vorliegt und können früher reagieren.
qPCR in Abgrenzung zu fluoreszenzbasierter Durchflusszytometrie und zu kulturbasierten Verfahren
InBaDtec nutzt die weltweit etablierte qPCR, um Mikroorganismen schnell, empfindlich und gezielt zu identifizieren, was insbesondere bei zeitkritischen Anwendungen mit hygienisch relevanten Keimen Vorteile gegenüber klassischen Kulturen bietet; allerdings lässt sich ohne Zusatzstrategien nicht zwischen lebenden und toten Zellen unterscheiden. Im Gegensatz dazu punktet die fluoreszenzbasierte Durchflusszytometrie durch Schnelligkeit beim Screening sowie der Erfassung von Zellzahlen für die Prozessüberwachung, ist jedoch oft weniger spezifisch, technisch aufwendiger und regulatorisch eingeschränkter als die qPCR. Kulturbasierte Verfahren bleiben zwar der regulatorische Standard für kultivierbare Organismen, erfordern aber erheblich mehr Zeit und Personal, wobei sie zudem das Risiko bergen, die Keimbelastung zu unterschätzen, da sie lebensfähige, aber nicht kultivierbare Zellen nicht zuverlässig erfassen.
Erweiterbar um die Differenzierung von VBNC-Zellen
Die InBaDtec-Plattform eröffnet durch ihren modularen Aufbau die Perspektive, künftig auch zwischen lebensfähigen, aber nicht kultivierbaren Zellen (VBNC) und der Gesamtzellzahl zu unterscheiden, was besonders dort relevant ist, wo klassische Kultursysteme gesundheitsgefährdende Zellen übersehen könnten. Dank dieses flexiblen Plattformansatzes fungiert das System nicht nur als Lösung für die dezentrale qPCR-Analytik, sondern lässt sich zu einem anwendungsspezifischen Gesamtsystem für diverse Einsatzgebiete ausbauen. Das Anwendungsspektrum reicht dabei von der Überwachung von Kühl-, Trink- und Abwasser über Schwimm- und Badewasser bis hin zu Bioreaktoren sowie den Anforderungen der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie.
Quelle
Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM (04/2026)