Molekulare Diagnostik


Arbeitsgruppe für Molekulare Diagnostik

Information

Die Technische Universität Wien beschäftigt sich am Standort IFA-Tulln mit der Entwicklung von modernen Nachweismethoden für unerwünschte Komponenten in der Nahrung und im Trinkwasser. Allen Messungen liegt eine Gemeinsamkeit zugrunde: sie nutzen eine spezifische DNA als Zielmolekül oder als Werkzeug zur Erkennung. Diese Art der Bestimmung erlaubt enorm hohe Sensitivitäten, sodass bereits wenige Zellen ausreichen, um die Spuren eines Lebewesens in einer Probe festzustellen. Im Gegensatz zu mikrobiologischen Methoden ist keine tagelange Kultivierung von Organismen notwendig, sondern der Nachweis kann innerhalb weniger Stunden erfolgen. Zwei Schlüsseltechnologien kommen dabei zum Einsatz: einerseits die isothermale Amplifikation von DNA als einfache Alternative zur komplexen Polymerase Kettenreaktion (PCR) und andererseits Aptamere, kurze DNA-Fragmente, die aufgrund ihrer besonderen 3D Struktur beliebeige Zielmoleküle erkennen können. Sowohl die Entwicklung von isothermalen Amplifikationstests als auch das Design von neuen Aptameren für unterschiedliche Zielmoleküle wird bei uns in-house durchgeführt.

Unsere bisherigen Entwicklungen umfassen die Bestimmung und Quantifizierung von schädlichen Schimmelpilzen in der Landwirtschaft am Feld und im geernteten Getreide. Um Toxine, die von diesen Pilzen produziert werden, einfach nachweisen zu können, entwickeln wir Aptamer-basierte Schnelltests. Mit denselben Techniken ist es auch gelungen, ein ganz neues Monitoringsystem für Trinkwasser zu entwickeln. Nicht nur, dass – wie bisher schon üblich – fäkale Verunreinigungen nachgewiesen werden können, sondern auch das Auffinden des Verursachers wird durch diese Methode möglich. So können zum Beispiel bestimmte Verunreinigungen des Trinkwassers menschlichen Quellen oder der Nutztierhaltung zugeordnet werden. Neben den Analysen für Trinkwasser und Getreide ist es den Forschenr der TU Wien auch gelungen einen einfachen Test zum Nachweis des Lebensmittelallergens Sellerie zu entwickeln.

Schwerpunkte

Nachweise von Organismen, sowie allergenen und toxischen Substanzen in Lebensmitteln und im Wasser:

  • Pflanzenpathogene Pilze in der Landwirtschaft
  • Schimmelpilze in der Nahrung und im Tierfutter
  • Sellerie mittels isothermaler Amplifikation
  • Indikatorbakterien im Trinkwasser
  • Aflatoxine mittels DNA-Aptameren

Diese DNA-basierte Nachweissysteme für Mikroorganismen können bei Bedarf in kurzer Zeit auf andere spezifische Aufgabenstellungen angepasst werden. Die langjährige Erfahrung der Mitarbeiter der TU Wien erlaubt es, sehr rasch neue und innovative Bestimmungsmethoden für jeden Organismus zu entwickeln, der Spuren von DNA in beliebigen Proben hinterlässt.