beta clean: Vermeiden der Verbreitung von anthropogenen Spurenstoffen im aquatischen Lebensraum durch die technische Nutzung von Aptameren.

Vom Menschen künstlich hergestellte, chemische Verbindungen finden sich in allen Lebens-bereichen und dienen dem Lebensstandard in einer modernen Industriegesellschaft. Eine besonders relevante Kategorie stellen organische Verbindungen dar, die schon in geringsten Konzentrationen gesundheitsrelevante bzw. gesundheitsschädigende Auswirkungen aufweisen. Damit stellen diese sogenannten anthropogenen Spurenstoffe bzw. Mikroverunreinigungen, die im Nanogramm Bereich in die Umwelt eingetragen werden, eine große Gefährdung des aquatischen Ökosystems dar.

Abwasseraufbereitungs- sowie -reinigungsanlagen können mit bisherigen Methoden eine vollständige Eliminierung von pharmazeutischen und persistenten Hormonrückständen in Oberflächen-, Grund- und Trinkwasser nicht bewältigen. Die eingesetzten Technologien sind für Filterungen im Nanobereich nicht ausgelegt, daher passieren Pharmaka und deren Rückstände die Abwasserfilterungsphasen. Der exzessive Verbrauch von chemischen Produk­ten für unterschiedlichste Anwendungsgebiete und die begrenzten Möglichkeiten, sie zu entfernen, beunruhigen die Öffentlichkeit, Industrie und Regierung.

Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Filtersystems das ausgewählte anthropogene Spurenstoffe mithilfe von molekülspezifischen Bindungspartnern aus Wasserproben entfernt. Die Abreinigung soll mittels Aptameren – kurzen, einzelsträngigen Oligonukleotiden – die spezifisch gegen jeweils einen bestimmten Mikroschadstoff gerichtet sind, erfolgen. Die Vielzahl an anthropogenen Spurenstoffen unterschiedlichster Substanzklassen stellt eine Herausforderung dar, da für jede individuelle Substanz ein passendes Aptamer selektiert und in den Filterprozess eingebracht werden muss, was zu bedeutenden Schwierigkeiten im industriellen Prozess führen kann.

Vom Kooperationspartner an der HS Mittweida werden im Zuge des Projektes Aptamere mittels bioinformatischen Methoden ausgewählt sowie modelliert. Mit diesen ausgewählten Aptameren sollen an der Professur für Bioverfahrenstechnik der TU Dresden Nachweis- sowie Immobilisierungs­methoden auf verschiedenen Trägermaterialien etabliert werden. Außerdem sollen in Zusammenarbeit mit dem industriellen Kooperationspartner Busse GmbH Testreihen durchgeführt und Regenerationsmöglichkeiten sowie Standzeiten für die Filtersysteme unter­sucht werden.

Projektfinanzierung:

Drittmittel SAB
 

Projektleitung:

© Mann

Privat-Dozentin

Name

PD Dr. rer. nat. et Ing. habil. Elke Boschke

Wissenschaftliche Beraterin

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Projektmitarbeiter:

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Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Name

Dr. Marlen Zschätzsch

Enzymtechnik, Biosensorik

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Kooperationspartner:

regional

Projektlaufzeit:

01.01.2016 - 31.10.2018

Kontakt:

Zschätzsch, Boschke, Bley