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Automatisch Cholera-Erreger im Wasser erkennen

Mehr als 140.000 Menschen sterben jährlich an Vibrio cholerae, dem Krankheitserreger der Cholera. Bis zu vier Millionen Menschen, so schätzt man, erkranken jedes Jahr weltweit daran. Häufig tritt sie als Seuche auf. Ursache sind oft durch dieses und andere pathogene Bakterien verseuchte Wasserressourcen. Die aktuellen Nachweismethoden sind schwierig, langwierig und teuer. Eine Arbeitsgruppe des Zentrums für Astronomie und Astrophysik um Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch von der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) arbeitet im Projekt „PortPath. A Portable Device for Detecting Pathogens“ an einem völlig neuen Ansatz zum automatisierten Nachweis von Krankheitserregern, insbesondere von Cholera-Erregern. Um seine Idee auf Markttauglichkeit zu prüfen, erhielt er nun einen sogenannten „Proof of Concept Grant“ des Europäischen Forschungsrates ERC.

Auch Laien sollen Detektionseineit „PortPath“ nutzen können

„Die Nachweismethoden für diesen Erreger nach dem aktuellen Stand der Technik stellen sehr hohe Anforderungen an die Ausstattung und das Fachwissen der untersuchenden Person oder der Einrichtung. Der sichere positive Nachweis dauert in der Regel mehrere Stunden und ist sehr teuer“, erklärt Dirk Schulze-Makuch, der an der TU Berlin das Fachgebiet Astrobiologie mit dem Schwerpunkt Planetare Habitabilität am Zentrum für Astronomie und Astrophysik leitet. Die automatische Detektionseinheit „PortPath“ kann auch von Nichtmediziner*innen und Laien bedient werden. „So könnte sie auch in ärmeren, von der Wasserkontamination betroffenen Ländern Verwendung finden“, sagt Schulze-Makuch. Der neue PortPath-Ansatz soll nun mit einer benutzerfreundlichen Software und preiswerter Hardware schnell und kostengünstig analysieren, ob in einer Wasserprobe Krankheitserreger vorhanden sind. Die Hardware beinhaltet jüngste Entwicklungen in der Computertechnologie, die Software benutzt Strategien maschinellen Lernens.

ERC-Förderung ermöglicht die Herstellung eines Prototypens

Mit der ERC-Förderung, die Projekte in der Phase der Prüfung der praktischen Anwendbarkeit und die Belastbarkeit von Geschäftsmodellen unterstützt, wollen Schulze-Makuch und sein Team nun die konkrete technische Machbarkeit validieren und einen ersten Prototyp bauen sowie einen Businessplan für die wirtschaftliche Nutzung erarbeiten.

Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch © Felix Noak

Prof. Dr. Dirk Schulze-Makuch