MESSTECHNIK




PCR-Testresultat binnen drei bis vier Stunden

Komplettlösung für abwasserbasierte Epidemiologie

Derzeit erleben wir, wie sich die abwasserbasierte Epidemiologie, wastewater-based epidemiology (WBE), auf Basis von PCR-Tests durchsetzt, deren Potenzial erst in Ansätzen erkennbar ist. Das Corona-Monitoring in Kläranalagen hat dieser Entwicklung Schub verliehen. Analytik Jena hat hierfür eine Komplettlösung entwickelt, die von der Probennahme über die Probenvorbereitung bis zum PCR-Resultat binnen drei bis vier Stunden für Gewissheit sorgt und nur weniger händischer Schritte bedarf, die ansonsten automatisiert ist und sich selbst fachfremden Anwendern erschließt. 

​"Die Erfahrung lehrt: Wo immer die PCR einmal Einzug gehalten hat, ist sie nicht mehr wegzudenken." 


​Dr. Christoph Heddergott, Projektmanager, Analytik Jena 

Handhabung für die Routine

Dr. Christina Meinert-Berning ist als Gruppenleiterin Mikrobiologie beim Kooperationslabor von EGLV und Ruhrverband Anwenderin der ersten Stunde: "Die Handhabung ist einfach. Das ist aus Sicht des Routinelabors entscheidend." Ähnliches weiß Jens Olk zu berichten, Betriebs- und Projektleiter bei der CUA Emden GmbH.

​"Es ist uns in kürzester Zeit gelungen, uns das neue Verfahren zu erschließen und zu aussagekräftigen, belastbaren Ergebnissen zu gelangen. Der Prozess hat nicht nur Potenzial, er macht einfach Spaß." 

​Jens Olk, Betriebs- und Projektleiter CUA Emden GmbH 

Für Dr. Benno Schneider, Geschäftsführer Eurofins Umwelt Ost GmbH Jena, ist gerade die Probenvorbereitung interessant, "weil sie hochgradig automatisiert ist. Kein Vergleich zur Ultrazentrifugation, die zig händische Schritte erfordert, mit schwerem Gerät auch bauliche Ansprüche stellt und mit ihren hohen Drehzahlen nicht ungefährlich ist." 

Pionierarbeit fürs Abwassermonitoring 

Vom 17. März 2021 datiert eine EU-Empfehlung, wonach die Mitgliedsländer Kläranlagen mit mehr als 150.000 Einleitern regelmäßig auf die SARS-CoV-2-Virenlast überwachen sollen. Analytik Jena stellte bereits im November 2020 einen funktionierenden und getesteten Workflow zur Verfügung, der diese Anforderungen vollständig erfüllt. Die Methode hat der Hersteller gemeinsam mit dem Emschergenossenschaft/Lippeverband (EGLV) im Ruhrgebiet, dem größten Wasserwirtschaftsverband Deutschlands, auf den Weg gebracht. Dr. Jens Schoth war federführend in dem Modellprojekt und ist "zuversichtlich, damit gemeinsam die Basis für ein abwasserbasiertes Monitoringsystem bilden zu können." 

Und das endet nicht mit der Corona-Pandemie. Dr. Robert Möller, Programmmanager bei Analytik Jena: "Mit derselben Gerätekonstellation kann man der Verbreitung anderer Pathogene in der Bevölkerung auf die Spur kommen.“ Frühwarn- und Monitoringsysteme seien beispielsweise für diverse Viren (Hepatitis-, Polio-, Noro- und Influenzaviren), bakterielle Pathogene (Salmonellen, Clostridien, Legionellen) und für die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen denkbar. Jens Olk hat besonders die Legionellen im Sinn: "Behördlich akzeptiert ist hier derzeit allein die Mikrobiologie, die mehrere Tage beansprucht, um den Erreger zu kultivieren und nachzuweisen. Mit der PCR wüsste man binnen Stunden, ob man ein Problem hat oder nicht." 

Am Puls der Forschung 

Analytik Jena stellt sich gemeinsam mit ihren Partnern den offenen Forschungsfragen: "Es ist noch nicht lange her", so Dr. Christine Gräfe, Produktmanagerin bei Analytik Jena, "da war es undenkbar, schwierigen Proben aus dem Klärwerk genetische Informationen abzugewinnen. Ab einer gewissen Konzentration können wir das heute. Die Life Sciences entwickeln sich rasant, und wir sind mittendrin dabei." 

Proben aus dem Klärwerk gelten als schwierig: "Einflussfaktoren wie Verdünnungseffekte oder Besonderheiten im Einzugsgebiet von Kläranlagen müssen berücksichtigt werden, um das Infektionsgeschehen verlässlich abzubilden", erläutert Prof. Silvio Beier, Professor für Technologien urbaner Stoffstromnutzungen an der Bauhaus-Universität Weimar.

 

Zukunftsthema anpacken

Generell gilt: Massentests im Klärwerk sind nicht auf Freiwilligkeit angewiesen, individuelle Persönlichkeitsrechte bleiben aber dennoch gewahrt. Geringe Kosten stehen einem hohen Nutzen gegenüber, um das jeweilige Infektionsgeschehen frühzeitig zu überblicken. "Damit lässt sich die kritische Infrastruktur ergänzen, gerade mit Blick auf die Wasserwiederverwertung, um die Bevölkerung zu schützen und Gefahren abzuwenden", prognostiziert Robert Möller. Ein Zukunftsthema – auch für Silvio Beier: "Wasser und Gesundheit sind zentral für die Lebensqualität. Entsprechend bedarf es innovativer Ansätze, für die wir jetzt die Standards etablieren."