Das neue System zur Überprüfung von Trinkwasser schlägt auf mehr als 100 Giftstoffe wie Insektizide oder chemische Kampfstoffe an. Herzstück ist ein Biosensor, der die Aktivität spezieller Enzyme misst. Die Signalübertragung erfolgt elektrisch, was das System schnell, sehr empfindlich und gleichzeitig robust macht.

Zur Überwachung des Trinkwassers werden heute oft Fische eingesetzt. Falls diese verhaltensauffällig werden, wird das Wasser eingehend untersucht. Etwa jede Woche führen Labormitarbeiter zusätzlich eine ausführliche Analyse auf Toxine durch. Das System von Siemens testet kontinuierlich auf Schadstoffe.

Enzym auf einem Chip

Zum Einsatz kommt das Enzym Acetyl-Cholin-Esterase, das bei der Übertragung von Nervenreizen eine Schlüsselrolle spielt und unmittelbar Auskunft geben kann, ob eine Wasserprobe auch in den menschlichen Stoffwechsel eingreifen würde. Man misst, ob die Aktivität des Enzyms beeinflusst wird. Dazu haben die Forscher das Enzym auf einem Chip fixiert. Solange kein Giftstoff vorhanden ist, verfügt das Enzym über maximale Aktivität, die über eine Reaktionskette elektrischen Strom erzeugt. Giftstoffe wie organische Phosphate, Carbamate oder Nervengase blockieren das Enzym, und die erzeugte Strommenge ist daher geringer. In Laborversuchen führte das Pflanzenschutzmittel Parathion (E 605) bereits in einer Menge von weniger als einem Millionstel Gramm pro Liter zu einer Halbierung des Stromflusses und damit zu einem deutlichen Messsignal. Dieses Gift ist ab etwa einem Zehntel Gramm für Menschen tödlich. (18.2.2009)