Speziell entwickelte magnetische und mit Zucker umhüllte Nanopartikel können gefährliche Keime wie Koli- oder auch Anthrax-Bakterien schnell entdecken und beispielsweise auch aus Abwasser herausfiltern. Ob gefährliche Keime in Lebensmitteln oder Anthrax-Alarm: In beiden Fällen ist es überlebenswichtig, rasch zu wissen, was genau los ist. Bis jetzt mussten zeitaufwendig Kulturen angelegt werden, um Bakterienstämme identifizieren zu können. Ein Prozess, der viel zu lange dauert, wenn es etwa darum geht, die Bevölkerung vor verdorbenen Lebensmitteln zu schützen oder Möchtegern-Bio-Terrorristen das Handwerk zu legen.
Jetzt stellen Chemiker der Universität Toledo im US-Bundesstaat Ohio eine Methode vor, mit der schnell zwischen harmlosen und gefährlichen Keimen unterschieden werden kann. Gleichzeitig wird es möglich, die identifizierten verdächtigen Bakterien beispielsweise aus Abwasser herauszufiltern.
Eisenhaltig und süss. Wie Xuefei Hang und Kollegen im Publikationsorgan der «American Chemical Society» vom 7. November berichten, haben sie dazu eigens Nanopartikel entwickelt, die einerseits Eisen enthalten und daher magnetisch sind, andererseits eine Hülle aus Zuckermolekülen besitzen. «Magnetic Glyco-Nanoparticle» oder MGNP haben sie denn auch ihre Schöpfung getauft, die Bakterien zu überlisten vermag. Denn Letztere mögen es süss, das heisst sie docken gerne an den Kohlenhydratmolekülen der Zellmembran an, um eine Wirtszelle zu überfallen.
Versuchen die Bakterien dies mit einem MGNP, geraten sie allerdings an den Falschen. Denn die magnetischen Nanopartikel werden zusammen mit den angehefteten Bakterien einfach mit einem Magneten herausgefischt. Und die verdächtigen Keime fallen gleich in Mengen an, die für eine Bestimmung reichen.
Qualitätskontrolle. Zumindest im Labor funktioniert die Methode. Laut Angaben der Chemiker können sie mit MGNP bereits drei unterschiedliche Stämme von Kolibakterien innerhalb von fünf Minuten identifizieren und zu 88 Prozent einfangen. Die magnetischen Nanopartikel könnten eine wichtige Rolle spielen bei der Qualitätskontrolle von Lebensmitteln oder im Kampf gegen den Bioterrorismus, sind die Forscher überzeugt.