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The role of natural science collections in the biomonitoring of environmental contaminants in apex predators in support of the EU's zero pollution ambition

The chemical industry is the leading sector in the EU in terms of added value. However, contaminants pose a major threat and significant costs to the environment and human health. While EU legislation and international conventions aim to reduce this threat, regulators struggle to assess and manage chemical risks, given the vast number of substances involved and the lack of data on exposure and hazards. The European Green Deal sets a "zero pollution ambition for a toxic free environment" by 2050 and the EU Chemicals Strategy calls for increased monitoring of chemicals in the environment. Monitoring of contaminants in biota can, inter alia: provide regulators with early warning of bioaccumulation problems with chemicals of emerging concern; trigger risk assessment of persistent, bioaccumulative and toxic substances; enable risk assessment of chemical mixtures in biota; enable risk assessment of mixtures; and enable assessment of the effectiveness of risk management measures and of chemicals regulations overall. A number of these purposes are to be addressed under the recently launched European Partnership for Risk Assessment of Chemicals (PARC). Apex predators are of particular value to biomonitoring. Securing sufficient data at European scale implies large-scale, long-term monitoring and a steady supply of large numbers of fresh apex predator tissue samples from across Europe. Natural science collections are very well-placed to supply these. Pan-European monitoring requires effective coordination among field organisations, collections and analytical laboratories for the flow of required specimens, processing and storage of specimens and tissue samples, contaminant analyses delivering pan-European data sets, and provision of specimen and population contextual data. Collections are well-placed to coordinate this. The COST Action European Raptor Biomonitoring Facility provides a well-developed model showing how this can work, integrating a European Raptor Biomonitoring Scheme, Specimen Bank and Sampling Programme. Simultaneously, the EU-funded LIFE APEX has demonstrated a range of regulatory applications using cutting-edge analytical techniques. PARC plans to make best use of such sampling and biomonitoring programmes. Collections are poised to play a critical role in supporting PARC objectives and thereby contribute to delivery of the EU's zero-pollution ambition. © The Author(s) 2022

Altlast in Egeln: Schutz der Gesundheit der Bevölkerung steht an erster Stelle Toxische Belastung an der Ehle festgestellt ? Salzlandkreis und Umweltministerium veranlassen erste Maßnahmen

Gestern wurden die Bürgerinnen und Bürger der Stadt Egeln und der Ortsteile Westeregeln und Tarthun über die Ergebnisse eines Berichtes zur toxikologischen Untersuchung der Ehle und ihrer Uferbereiche und das weitere Vorgehen der Behörden informiert.  ?Wir nehmen die eingegangenen Informationen sehr ernst und brauchen schnellstens Klarheit.? Landrat Markus Bauer wendet sich an die Bevölkerung der betroffenen Orte und kündigt weitere Untersuchungen und Maßnahmen an: ?Um die Schadenslage einzuschätzen und daraus wirksame Entscheidungen abzuleiten, brauchen wir verlässliche Werte. An oberster Stelle steht das Wohl der Bevölkerung?, äußert sich der Landrat in einer ersten Stellungnahme.  Demnach soll bereits morgen die Außenanlage und später auch die Innenraumluft des Kindergartens ?Bördespatzen? ? ganz in der Nähe der Ehle ? untersucht werden. Zudem soll es ein beschränktes Betretungsverbot im Bereich der Ortslage entlang des Flusses geben. Die Beschilderung der Uferzonen sowie ein Angelverbot sind ebenso angedacht. Bis zur Umsetzung werden Empfehlungen ausgesprochen. Die Beprobung der örtlichen Brunnen und der Wasserentnahmestellen ist ebenfalls Teil des Maßnahmenplans. Der Landrat wird in fünf Themengruppen dazu gezielt informieren. Für Eltern der Kinder, die die Kita besuchen, gibt es bereits einen Termin am 30.01.2018, um 17 Uhr, in der Kita. Ein Treffen mit Landwirten ist für die5. Kalenderwoche anberaumt. Anlieger erhalten eine Einladung zum Gespräch in der 6. Kalenderwoche. Auch die Grundstückseigentümer werden zeitnah angeschrieben. Angler erhalten Informationen von der Fischereibehörde.  Im Hintergrund läuft derzeit die Erhebung der landwirtschaftlich genutzten Flächen. Auch individuelle Tierhaltungen und die Klärung derer Futtergrundlage ist im Blick des zuständigen Fachdienstes im Salzlandkreis. Danach erfolgt eine Risikobewertung für Flächen, in denen Futtermittel von anliegenden Betrieben eingesetzt werden. Mit ersten Aussagen ist in vier Wochen zu rechnen.Umweltstaatssekretär Klaus Rehda sagte: ?Der Schutz der Gesundheit der Bürgerinnen und Bürger steht an erster Stelle. Sofort nachdem wir von den gemessenen PCB- und PCN-Werten entlang der Ehle durch den Gutachter in Kenntnis gesetzt wurden, haben wir alle zuständigen Behörden informiert. Die Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung wurden koordiniert und sind bereits angelaufen. Vorsorglich empfehlen wir beispielsweise, Kinder nicht mehr am Uferbereich der Ehle spielen zu lassen, Wasser aus Brunnen so lange nicht zu benutzen, bis das Wasser überprüft wurde, und den Boden 10m vom Ufer entfernt nicht zu bearbeiten.? Bis alle weiteren Untersuchungen abgeschlossen sind, gibt das Umweltministerium folgende Verhaltensempfehlungen zum Schutz der Gesundheit. Diese Hinweise entsprechen den Empfehlungen des Gutachters: ? Bodenbearbeitung und der Anbau von Nutzpflanzen sollte im Abstand von 0 bis 10m zur Ehle unterbleiben.? Ob eine Bewirtschaftung der Flächen im Abstand von 10m- 50m möglich ist, bleibt der Bodenuntersuchung vorbehalten.? Kinder sollten bis auf Weiteres weder am Ufer noch im Bach spielen.? Das Wasser der Ehle sollte bis auf Weiteres nicht zur Bewässerung oder zu anderen Zwecken genutzt werden.? Private und gewerbliche Brunnen sollten bis zum Abschluss der Untersuchung nicht genutzt werden.? Fische aus Ehle sollten bis auf Weiteres nicht verzehrt werden.?Nachdem ich in der letzten Woche über die Ergebnisse des Gutachtens informiert wurde, stand die sofortige Information der Bevölkerung für mich an erster Stelle. Jetzt gilt es, durch weitere Untersuchungen Klarheit zu schaffen. Bis diese Klarheit über das tatsächliche Ausmaß der Belastung umliegender Flächen geschaffen ist, sollten unbedingt die erteilten Handlungsempfehlungen eingehalten werden. Ziel muss es sein, die Belastung der Anwohner durch geeignete Maßnahmen zu verringern. Die handelnden Behörden stimmen sich dazu ab und werden die Bevölkerung aktuell weiter informieren?, ergänzte Michael Stöhr, der Bürgermeister der Verbandsgemeinde Egelner Mulde.Die Landesanstalt für Altlastenfreistellung, die dem Umweltministerium untersteht, wird in Abstimmung mit dem Landkreis umfassende Prüfungen in Auftrag geben. Es sind folgende Untersuchungsschritte geplant:1. Mit oberster Priorität werden Bodenuntersuchungen der möglicherweise betroffenen Hausgärten und öffentlichen Einrichtungen (Kindergarten) durchgeführt. Im Anschluss folgen Untersuchungen von Garten- und Hauswasserbrunnen. 2. In einer zweiten Stufe erfolgt die Beprobung der Acker- und Grünlandflächen zur Abgrenzung der Bodenbelastung durch PCB.3. Darauffolgend werden die weiteren, möglichen Wirkungspfade (u.a. Staubverwehung) geprüft.4. Nach Abschluss der Untersuchungen folgt die Umsetzung der ?Maßnahme der Wasserrahmenrichtlinie zur Entschlammung der Ehle?. Diese erfolgt als gemeinsame Maßnahme des Unterhaltungsverbands (Schaffung der ökologischen Durchgängigkeit und Sedimententnahme) und der Landesanstalt für Altlastenfreistellung (Entsorgung des schadstoffbelasteten Sediments).Die prioritären Untersuchungen der ersten Stufe sind bereits in der Vorbereitung und erste Probenahmen erfolgen bereits am Freitag, weitere sollen Anfang Februar erfolgen. Die in den Stufen 2 bis 4 aufgeführten Punkte sind mittel- bis langfristig umzusetzen. Es wird mit der Planung umgehend begonnen. Es wurde eine Informationsseite eingerichtet, die zu den häufigsten Fragen Antworten gibt. Sie wird laufen aktualisiert und ist seit heute online: https://laf.sachsen-anhalt.de/sonstiges/pcb-bei-egeln/Für Fragen und Hinweise kann zu den Geschäftszeiten der Landkreis unter 03471 684-0 kontaktiert werden. Von dort aus werden alle Informationen an die zuständigen Behörden weitergeleitet. Impressum:Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Energiedes Landes Sachsen-AnhaltPressestelleLeipziger Str. 5839112 MagdeburgTel: (0391) 567-1950Fax: (0391) 567-1964Mail: pr@mule.sachsen-anhalt.de

Teilvorhaben C

Das Projekt "Teilvorhaben C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie durchgeführt. In der Mühlenwirtschaft fallen Nebenprodukte wie Kleie, Grießkleie und Nachmehle, aber auch Rest- und Abfallstoffe in großen Mengen an, darunter auch mutterkorn-belastete Reinigungsabgänge, die aufgrund ihrer Toxinbelastung durch Mutterkorn-Alkaloide nicht als Lebens- oder Futtermittel geeignet sind. Gesamtziel des Verbunds C4-Bioraffinerie ist die fermentative Gewinnung von Bio-Butanol aus derartigen Seitenströmen der Mühlenindustrie und die Weiterverarbeitung des Butanols zu biobasierten Schmierstoffkomponenten. Dieses Teilvorhaben soll geeignete Bakterienstämme für die effiziente Vergärung der o.g. stärkehaltigen Mühlen-Nebenprodukte und Abfallstoffe zu Bio-Butanol entwickeln.

Teilvorhaben A

Das Projekt "Teilvorhaben A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klüber Lubrication München GmbH & Co. KG durchgeführt. Reinigungsabgänge der Mühlenindustrie, die vor der Verarbeitung von Getreide in großen Mengen anfallen, finden bis dato keine wertschöpfende, wirtschaftliche Verwertung. In diesem Projekt will ein interdisziplinäres Konsortium aus Hochschul- und Industriepartnern einen Prozess zur Gewinnung hochwertiger biobasierter Schmierstoffkomponenten aus derartigen Rest- bzw. Abfallstoffen entwickeln. Insbesondere sollen dabei auch mutterkornbelastete Abfallströme verwertet werden, die einen signifikanten Anteil an Stärke enthalten, die aber wegen der hohen Toxinbelastung durch die Mutterkornsklerotien nicht als Lebens- oder Futtermittel geeignet sind. Der zu entwickelnde biotechnologisch/chemisch-katalytische Prozess beinhaltet die Vergärung von Mühlen-Reinigungsabgängen zur Gewinnung von Bio-Butanol, welches in Nachfolgeschritten in weitere wertvolle Produkte umgewandelt wird. Dazu müssen folgende Teilaspekte bearbeitet werden: - Die Identifizierung und Optimierung von Clostridienstämmen, die zur effizienten fermentativen Herstellung von Butanol aus (mutterkornhaltigen) Reinigungsabgängen befähigt sind. Mit ausgewählten Stämmen werden optimierte Methoden zur Fermentation und Butanolabtrennung entwickelt. - Die Etablierung eines geeigneten technischen Verfahrens für die Dehydratisierung des fermentativ gewonnenen n-Butanol zu Buten. - Die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens für die Polymerisation der biobasierten Butene zu Polybutenen und Polyalphaolefinen (PAOs). - Die Evaluierung der Eignung der hergestellten Polybutene und PAOs für den Einsatz in Schmierstoffzubereitungen. Der entwickelte Prozess erlaubt erstmals eine Wertschöpfung aus Reinigungsabgängen und insbesondere aus mutterkornbelastetem Getreide.

Teilvorhaben B

Das Projekt "Teilvorhaben B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Köln, Campus Leverkusen, Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - CHEMPARK Leverkusen durchgeführt. Reinigungsabgänge der Mühlenindustrie, die vor der Verarbeitung von Getreide in großen Mengen anfallen, finden bis dato keine wertschöpfende, wirtschaftliche Verwertung. In diesem Projekt will ein interdisziplinäres Konsortium aus Hochschul- und Industriepartnern einen Prozess zur Gewinnung hochwertiger biobasierter Schmierstoffkomponenten aus derartigen Rest- bzw. Abfallstoffen entwickeln. Insbesondere sollen dabei auch mutterkornbelastete Abfallströme verwertet werden, die einen signifikanten Anteil an Stärke enthalten, die aber wegen der hohen Toxinbelastung durch die Mutterkornsklerotien nicht als Lebens- oder Futtermittel geeignet sind. Der zu entwickelnde biotechnologisch/chemisch-katalytische Prozess beinhaltet die Vergärung von Mühlen- Reinigungsabgängen zur Gewinnung von Bio-Butanol, welches in Nachfolgeschritten in weitere wertvolle Produkte umgewandelt wird. Dazu müssen folgende Teilaspekte bearbeitet werden: - Die Identifizierung und Optimierung von Clostridienstämmen, die zur effizienten fermentativen Herstellung von Butanol aus (mutterkornhaltigen) Reinigungsabgängen befähigt sind. Mit ausgewählten Stämmen werden optimierte Methoden zur Fermentation und Butanolabtrennung entwickelt. - Die Etablierung eines geeigneten technischen Verfahrens für die Dehydratisierung des fermentativ gewonnenen n-Butanol zu Buten. - Die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens für die Polymerisation der biobasierten Butene zu Polybutenen und Polyalphaolefinen (PAOs). - Die Evaluierung der Eignung der hergestellten Polybutene und PAOs für den Einsatz in Schmierstoffzubereitungen. Der entwickelte Prozess erlaubt erstmals eine Wertschöpfung aus Reinigungsabgängen und insbesondere aus mutterkornbelastetem Getreide.

Teilvorhaben D

Das Projekt "Teilvorhaben D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen, Fachbereich 8 Ingenieur- und Naturwissenschaften durchgeführt. Reinigungsabgänge der Mühlenindustrie, die vor der Verarbeitung von Getreide in großen Mengen anfallen, finden bis dato keine wertschöpfende, wirtschaftliche Verwertung. In diesem Projekt will ein interdisziplinäres Konsortium aus Hochschul- und Industriepartnern einen Prozess zur Gewinnung hochwertiger biobasierter Schmierstoffkomponenten aus derartigen Rest- bzw. Abfallstoffen entwickeln. Insbesondere sollen dabei auch mutterkornbelastete Abfallströme verwertet werden, die einen signifikanten Anteil an Stärke enthalten, die aber wegen der hohen Toxinbelastung durch die Mutterkornsklerotien nicht als Lebens- oder Futtermittel geeignet sind. Der zu entwickelnde biotechnologisch/chemisch-katalytische Prozess beinhaltet die Vergärung von Mühlen-Reinigungsabgängen zur Gewinnung von Bio-Butanol, welches in Nachfolgeschritten in weitere wertvolle Produkte umgewandelt wird. Dazu müssen folgende Teilaspekte bearbeitet werden: - Die Identifizierung und Optimierung von Clostridienstämmen, die zur effizienten fermentativen Herstellung von Butanol aus (mutterkornhaltigen) Reinigungsabgängen befähigt sind. Mit ausgewählten Stämmen werden optimierte Methoden zur Fermentation und Butanolabtrennung entwickelt. - Die Etablierung eines geeigneten technischen Verfahrens für die Dehydratisierung des fermentativ gewonnenen n-Butanol zu Buten. - Die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens für die Polymerisation der biobasierten Butene zu Polybutenen und Polyalphaolefinen (PAOs). - Die Evaluierung der Eignung der hergestellten Polybutene und PAOs für den Einsatz in Schmierstoffzubereitungen. Der entwickelte Prozess erlaubt erstmals eine Wertschöpfung aus Reinigungsabgängen und insbesondere aus mutterkornbelastetem Getreide.

Vorhaben: Entwicklung Umweltinformationssystem

Das Projekt "Vorhaben: Entwicklung Umweltinformationssystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WISUTEC Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung der methodischen, wissenschaftlichen und technischen Grundlagen für den Aufbau eines eigenen Monitoring-, Datenbank- und Managementsystem (kurz Umweltinformationssystem UIS) in den beteiligten Partnerländern. Im Ergebnis des Projektes stehen - die Bereitstellung der methodischen und technischen Grundlagen und innovativen Technologieanwendungen sowie Produktlinien - die Erarbeitung regional angepasster Beprobungs- und Radioanalytikmethoden (SOPs) für relevante radioaktive Komponenten in Wasser und Sediment sowie die Strategie für ein grenzübergreifendes Monitoringsystem - die Bereitstellung einer datenbankgestützten Auswertungsmethodik und prototypischen Software für ein UIS für die Speicherung und Verfügbarmachung für Behörden und die Öffentlichkeit, - die Erarbeitung technischer und administrativ-organisatorischer Lösungen für Datenaustauschdienste zwischen den Partnerländern Kirgistan und Usbekistan - die Erstellung eines länderübergreifenden Leitfadens zum Flussgebietsmanagement bei Naturrisiken im Zusammenhang mit radioaktiven und toxischen Kontaminationen aus Bergbauabfällen, mit denen die Auswirkungen von radioaktiven und toxischen Kontaminationen aus bergbaulichen Abfällen schnell, sicher und grenzüberschreitend bewertet und Maßnahmen abgestimmt werden können. Die WISUTEC Umwelttechnik GmbH bearbeitet das AP 2 Entwicklung eines grenzüberschreitenden Umweltinformationssystems, das Teilarbeitspaket 1.5 und sie arbeitet im koordinierenden AP 0 anteilig mit. Das AP 2 - Entwicklung des Umweltinformationssystem (UIS) gliedert sich in die folgenden Teilarbeitspakete: AP 2.1 Analyse des gegenwärtigen Zustandes in den Partnerländern. AP 2.2 Erstellung eines Anforderungskatalogs AP2.3 Konzeption des UIS AP 2.4 Entwicklung eines Prototypen AP 2.5 Kompilierung Gesamtsystem AP 2.6 Nutzung des UIS als Prototyp zur Schulung und Demonstration der Möglichkeiten.

MAR-DSW: Überschussmanagement von desaliniertem Meerwasser durch künstliche Grundwasseranreicherung am Beispiel des Menashe Feldstandortes in Israel (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)

Das Projekt "MAR-DSW: Überschussmanagement von desaliniertem Meerwasser durch künstliche Grundwasseranreicherung am Beispiel des Menashe Feldstandortes in Israel (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Angewandte Geowissenschaften durchgeführt. In den letzten 10 Jahren wurden in Israel 5 neue Deslinierungsanlagen in Betrieb genommen, welches in Zeiten mit geringerem Wasserbedarf zu einem Überschuss von desaliniertem Wasser führen kann. Die Speicherung dieses Wassers in den Küstenaquiferen mittels künstlicher Grundwasseranreicherung soll eine Zukunftsoption sein, muss jedoch untersucht werden. In einem Pilotversuch zur Erprobung dieser Technologie wurde von uns festgestellt, dass (i) die Freisetzung von Calcium, Magnesium und Bicarbonat durch Lösung und Ionentausch von besonderer Relevanz ist, da die Konzentration dieser Ionen im desaliniertem Wasser gering sind. Diese Prozesse können die Wasserqualität verbessern. Darüber hinaus (ii) reagiert das dem desalinierten Wasser zugegebene Chlor mit natürlichem organischen Kohlenstoff welcher in den Zielaquiferen vorhanden sein könnte und bildet dabei potentiell toxische chlorierte und bromierte Nebenprodukte. In diesem Projekt werden die hydrochemischen Prozesse bei der Infiltration des desalinierten Wassers sowie die Bildung der der Nebenprodukte untersucht. Dabei werden insbesondere die Alterationen des Aquifermaterials durch Messungen von spezifischer Oberflächen, des Elementbestandes mittels Röntgenfluoriszenz, sowie durch Elektronenmikroskopische Methoden und Energiedispersiver Röntgenspektroskopie untersucht. Für die Charakterisierung der Nebenprodukte der Chlorierung der Wässer wird die komponentenspezifische Isotopenanalytik eingesetzt. Dabei sollen sowohl Kohlenstoffisotope als auch Chlorisotope bestimmt werden. Es soll außerdem eine Methode zur Bestimmun von Bromisotopen entwickelt werden. (i) Charakterisierung von Sedimenten und ihren Veränderungen durch die hydrochemischen Reaktionen, (ii) Generierung von Isotopendaten für die Desinfektionsnebenprodukte, und hier insbesondere Chlorisotopendaten, sowie (iii) Unterstützung der reaktiven Transportmodellierungen, insbesondere in der Implementierung von Isotopenfraktionierungen.

Teilvorhaben: Schnelle holographische Objekterkennung in Verbindung mit Raman-Spektroskopie zur Stofferkennung

Das Projekt "Teilvorhaben: Schnelle holographische Objekterkennung in Verbindung mit Raman-Spektroskopie zur Stofferkennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von bbe Moldaenke GmbH durchgeführt. Mikroplastikpartikel sind mittlerweile in der Umwelt ubiquitär. Sie werden weltweit in den Oberflächengewässern und in zunehmendem und besorgniserregendem Maße auch im Trinkwasser und in trinkwasserbasierten Produkten wie Bier und Limonaden gefunden. Die derzeitigen Verfahren zu Nachweis und Identifikation von Mikroplastik sind stichprobenbasiert und zur ständigen Kontrolle des Wassers auf Mikroplastik ungeeignet. Ein Nachweis der dem Plastik anhaftenden ökotoxischen Spurenstoffe ist aufgrund der geringen Konzentrationen überhaupt nur durch aufwändige Laboruntersuchungen möglich. Im Rahmen des Verbundprojekts soll erstmals eine ständige Kontrolle von Trinkwasserströmen auf Mikroplastikpartikel ermöglicht werden. Das Konsortium besteht aus vier Firmen (KMU) und zwei universitären Einrichtungen zusammen und erforscht die Erkennung von Mikroplastik in fließendem Wasser mittels Ramanspektroskopie in Verbindung mit holografischer Mikroskopie, die den Fokus der Arbeiten der Firma bbe Moldaenke darstellen. Um anhaftende Spurenstoffe erfassen zu können, wird auf Stimulierte Raman Streuung gesetzt. Die Leistungsfähigkeit des Konzepts wird mit einem Demonstrator nachgewiesen. bbe's Aufgabe wird es zunächst sein, ein sehr schnelles holographisch arbeitendes System zu bauen, das auch eine sehr geringe Dichte von Mikroplastiken erkennt und auf seine Form analysiert. Eine Datenbank für Plastikpartikel wird aufgebaut. Mehrere Methoden der Ramanspektroskopie werden integriert. In Verbindung von Form der Teile und ihrer Ramanspektren sollen Mikroplastiken von anderen Partikeln unterschieden werden. In einem weiteren Schritt sollen nach Zuarbeit der Partner Plastiksorten und zu guter Letzt auch anhaftende Kontaminanten erkannt werden. Mit Hilfe der assoziierten Partner wird die Methodik anhand eines Demonstrators überprüft.

Teilvorhaben: Magnetische Aktuation und Detektion

Das Projekt "Teilvorhaben: Magnetische Aktuation und Detektion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Peter Grünberg Institut, PGI-8 , ICS-8 Bioelectronics durchgeführt. Um die Sicherheit unseres Trinkwassers zu gewährleisten, soll es auf eine Vielzahl von Pathogenen und Toxinen hin untersucht werden. Mittels magnetischer Detektion von Nanosonden, die spezifisch an Pathogene oder Toxine binden, sollen möglichst viele verschiedene Kontaminationen in einem Analyseschritt erfasst werden (Multiplex-Magnetdetektion). Die Erforschung dieser multiparametrischen magnetischen Immunodetektionstechnik und ihre praktische Nutzbarmachung ist das zentrale Ziel dieses Teilvorhabens. Nach magnetischer Separation aus dem Probenvolumen sollen die Nanosonden innerhalb eines Detektionskompartiments analysiert werden. Dabei dienen die an Pathogene oder Toxine gebundenen magnetischen Nanosonden einerseits als magnetische Handgriffe zur Aufkonzentration, d.h. zum Herausfischen einer kleinen Menge von markierten Verunreinigungen aus einem großen Wasservolumen mit einem Magneten, und andererseits als charakteristische Marker für den Verunreinigungstyp. Es sollen verschiedene Typen magnetischer Nanopartikel identifiziert werden, die gut magnetisch separierbar sind und sich leicht mittels magnetischer Frequenzmischung detektieren lassen. Für die multiparametrische Magnetdetektion wird das Verfahren der magnetischen Frequenzmischung so erweitert, dass sich innerhalb eines Messschrittes mehrere Pathogene und Toxine parallel detektieren und unterscheiden lassen. Mögliche Unterscheidungsmerkmale der Partikelsorten wie Phasen der Frequenzmischungskomponenten, Spektren der Intermodulationsprodukte und Feldskalenkonstanten werden analysiert. Mehrparametrische magnetische Assays sollen realisiert werden, indem die Frequenzmischsignale der jeweils an verschiedene Pathogene gebundenen Magnetpartikelsorten unterschieden werden. Die Magnetspulen werden angepasst, um die neue Detektionstechnik in eine kompakte Analyseeinheit zu überführen. Schließlich soll der Aufbau eines mobilen Analysesystems erfolgen und die neuen Techniken evaluiert werden.

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