Immunosensor zur Multi-Analyt-Detektion von endokrin wirksamen Substanzen im Abwasser

Abstract

Anthropogene Stoffe in hohen Konzentrationen stellen eine große Umweltbelastung dar. Besondere gehen hierbei von endokrin wirksamen Umweltchemikalien aus, da sie negative Auswirkungen auf die Reproduktionsbiologie von Tieren haben. Diese Klasse der hormonähnlichen Substanzen, zu denen z. B. Bisphenol A, Nonylphenol und o,p-DDT zählen, ist strukturell sehr heterogen. Weiterhin finden sich in unseren Gewässern aber auch natürliche und synthetische Estrogene wie z. B. 17 b-Estradiol und 17 a-Ethinylestradiol, letzeres findet in Kontrazeptiva Verwendung. Hier soll ein Nachweissystem zur quantitativen und simultanen Bestimmung von Estrogenen im Abwasser dargestellt werden. Mit Hilfe von fluoreszenzmarkierten Antikörpern als Sonden lassen sich die entsprechenden Analyten in einer spezifischen Affinitätsreaktion detektieren. Das Assayformat ist ein Bindungshemmtest: Eine Probe mit Analyt wird mit einem oder mehreren Antikörpern versetzt. Die Mischung wird mittels einer sequentiellen Fluidik zum Detektionssystem transferiert, wo die nicht inhibierten Antikörper spezifisch an die modifizierte Oberfläche des Meßwertumwandlers binden. Die Fluoreszenz korreliert gegenläufig zur Konzentration des Analyten. Den Meßwertumwandler bildet ein Glasträger (15 x 60 mm), in den Laserlicht (635 nm) über eine angeschrägte Stirnfläche eingekoppelt und durch Totalreflexion weitergeleitet wird. Nach jeder Messung wird die Oberfläche regeneriert. Die Quantifizierung erfolgt über Kalibrierung der einzelnen Analyten. Mit diesem Gerät ist eine Messung direkt im Abwasser möglich, ohne Vorbehandlung oder Konzentrierung der Analyte. Außerdem wird eine Kalibrierung von 17-b-Estradiol und17-a-Ethinylestradiol unter der Verwendung kreuzreaktiver Antikörper vorgestellt, deren Auswertung über neuronale Netze erfolgt.