Algen als Umweltdetektive

Der neu entwickelte Algentest stellt ein kostengĂŒnstiges, automatisiertes Testsystem dar, dass unmittelbar an Automaten zur Synthese neuartiger Substanzen gekoppelt werden kann. Dadurch lĂ€sst sich deren UmweltgefĂ€hrdungspotential direkt und umfassend beurteilen und gegebenenfalls ein anderer Syntheseweg beschreiten.
Der Algentest kann vom Untersuchungslabors und Behörden ebenfalls zur umweltschonenden und kostengĂŒnstigen Bewertung unterschiedlicher Proben wie Böden, Altlasten oder verschiedener Wasserproben verwendet werden.

Einzellige Algen gehören zu den wichtigsten PrimÀrproduzenten im aquatischen System. Sie stehen am Beginn der Nahrungskette, binden Kohlendioxid und bauen daraus organisches Material auf.

Ihre ökologische Bedeutung, die hohe Empfindlichkeit gegenĂŒber Schadstoffen, ihr schnelles Wachstum und die leichte Kultivierbarkeit im Labor begrĂŒnden ihren unverzichtbaren Stellenwert bei der Bewertung des UmweltgefĂ€hrdungspotenzials neuartiger Stoffe sowie von Boden- beziehungsweise Wasserproben. Allerdings handelt es sich bei den bisherigen Algentests um vergleichsweise arbeitsintensive, manuelle Testverfahren. Neben den Personal- und Materialkosten werden auch große Mengen an Vergleichsgiftstoffen und verseuchten Umweltproben benötigt. Ziele des durchgefĂŒhrten Forschungsvorhabens waren eine deutliche Verringerung des Probenvolumens bei gleichzeitig automatisierter TestdurchfĂŒhrung.

Miniaturisierung und Automatisierung des Algentests
Im Algentest wird eine wachsende GrĂŒnalgenkultur (Desmodesmus subspicatus) verschiedenen Konzentrationen einer PrĂŒfsubstanz ausgesetzt. Dabei wird die wachstumshemmende Wirkung der PrĂŒfsubstanz auf die Algenzellen ĂŒber einen Zeitraum von 72 Stunden beobachtet.

Die Auswertung kann sowohl durch AuszĂ€hlen der Algenzellen als auch durch Fluoreszenzessung erfolgen. Im Kooperationsvorhaben wurde ein vollstĂ€ndig automatisierter und den DIN-Normen entsprechender Algentest entwickelt, optimiert und hinsichtlich der biologischen LeistungsfĂ€higkeit ĂŒberprĂŒft.

Der auf einer Mikrotiterplatte basierende Test konnte das notwendige Testvolumen verseuchter Umweltproben um den Faktor 500 verringern. Die Resultate stimmten mit denen herkömmlicher Testverfahren ĂŒberein, hĂ€ngen aber maßgeblich von den chemischen Eigenschaften der Substanzen ab. Damit steht ein innovatives zertifiziertes Testsystem zur KlĂ€rung anspruchsvoller (öko)toxikologischer Fragestellungen zur VerfĂŒgung.


Projektziel:
Entwicklung eines umweltschonenenden Hochdurchsatz-Algentests zur toxikologischen Bewertung neuartiger Substanzen
ProjekttrÀger:
UniversitĂ€tsklinikum der RWTH Aachen Institut fĂŒr Hygiene und Umweltmedizin PD Dr.-Ing. Adolf EisentrĂ€ger Pauwelsstr. 30 52074 Aachen
Telefon:
0241 / 8088-292
Fax:
0241 / 8082-477
URL:
www.hygiene.rwth-aachen.de
E-Mail:
adolf.eisentraeger@post.rwth-aachen.de
Testroboter
Algentest im Mikrotiterplattenformat