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Organisationseinheit der BAM
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (70)
- 1.8 Umweltanalytik (70)
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- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (5)
- P Präsident (5)
- P.0 Präsident und andere (5)
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- 6.3 Strukturanalytik (3)
- 1.0 Abteilungsleitung und andere (2)
Paper des Monats
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Eingeladener Vortrag
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Der Vortrag beschreibt den Stand der Arbeiten an der BAM, Fachbereich Umweltanalytik zur Entwicklung von Sensoren für die Wasseranalytik. Er stellt die bisherigen Arbeiten da, die ausgehend von ELISAs, zunehmend portable Plattformen wie FPIA und LFIA umfassen. Beas-based Formate werden von mikrotiterplatten-basierten Techniken auf mikrofluidische Lab-on-Chip-Systeme übertragen, die bei geeigneter Miniaturisierung und Automatisierung als Sensorsysteme angesehen werden können. Der Vortrag endet mit einem Blick auf ein laufendes Monitoring-Projekt von anthropogenen Markern in Abwasser und charakterisiert die Treiber, die die Entwicklung von Sensoren für die Wasseranalytik in den letzten Jahren vorantreiben.
The poster describes how molecular biology, especially recombinant expression of proteins, in this case, an enzyme, can underpin developments of biosensors. The fumonisin oxidase produced by the fungus Aspergillus niger (AnFAO) is highly selective for the toxic mycotoxin fumonisin. Its structure and sequence has been published before. We took this information and expressed the enzyme in E. coli. The enzyme proved active and could be employed in an amperometric biosensor for the detection of the mycotoxin.
Immunoassays, based on analyte recognition and capture by highly selective antibodies with high affinity, are intensively used in all fields of laboratory diagnostics and in screen-ings of food and environmental samples. Yet, for many purposes, online sensors are desir-able, and, in principle, all immunoassay tech-niques can be integrated into lab-on-chip set-ups that can work as continuous monitoring devices. Yet, the challenge remains to devel-op platforms and elements that are fit for a quick transition of laboratory microplate as-says to immunosensors.
Im Vorhaben „MARKERIA - Bestimmung von anthropogenen Markerkonzentrationen für die SARS-CoV-2 Quantifizierung mittels eines Hochdurchsatzverfahrens (ELISA)“ geht es um die Bestimmung von Carbamazepin, Diclofenac, Koffein und einer endogenen Gallensäure als potentielle Marker für die Kalibrierung der SARS-CoV-2 Quantifizierung im Abwasser. Der Vortrag wurde gehalten im Rahmen der 22. Sitzung des Begleitkreises des übergeordneten Projektes ESI-CorA. Er gab den Projektstand wieder, den die BAM bis dahin erzielt hatte. Die Marker waren in sämtlichen untersuchten Abwasser-Zulaufproben enthalten und zeigten spezifische Trends. Weitere Korrelationen müsse die weitergehende Datenauswertung ergeben.A
Immunoassays, based on the recognition and capture of analytes by highly selective antibodies, are now used extensively in all areas of diagnostics, but the challenge is to further integrate them into online sensors. To improve the transition from laboratory immunoassays to immunosensors, we have developed a complete flow system, based on a microfluidic core flow cell to enable automated detection of one of the most commonly used immunoassay substrates, TMB, by chronoamperometry. The architecture and fluidic optimisation of the system showed that a specially designed 3D flow cell allows higher flow rates (500 μL min−1) than a standard enlarged microfluidic channel (50 μL min−1) resulting in a significantly shorter detection time of 30 seconds per sample and making the system more robust against interferences due to bubble formation in the chip. The electrochemical measurements showed an improved signal-to-noise ratio (SNR) and thus higher sensitivity for a model immunoassay for diclofenac (SNR = 59), compared to the analytical performance of a conventional laboratory microplate-based assay with optical detection (SNR = 19). In general, this system facilitates the conversion of any conventional immunoassay into an immunosensor with automatic and continuous detection.
BPA is a chemical commonly used in the production of polymer-based materials that can have detrimental effects on the thyroid gland and impact human reproductive health. Various expensive methods, such as liquid and gas chromatography, have been suggested for detecting BPA.
The fluorescence polarization immunoassay (FPIA) is an inexpensive and efficient homogeneous mix-and-read method that allows for high-throughput screening. FPIA offers high specificity and sensitivity and can be carried out in a single phase within a timeframe of 20–30 min. In this study, new tracer molecules were designed that linked the fluorescein fluorophore with and without a spacer to the bisphenol A moiety. To assess the influence of the C6 spacer on the sensitivity of an assay based on the respective antibody, hapten–protein conjugates were synthesized and assessed for performance in an ELISA setup, and this resulted in a highly sensitive assay with a detection limit of 0.05 µg/L. The lowest limit of detection was reached by employing the spacer derivate in the FPIA and was 1.0 µg/L, working range from 2 to 155 µg/L. The validation of the methods was conducted using actual samples compared to LC–MS/MS, which served as the reference method. The FPIA and ELISA both demonstrated satisfactory concordance.
1. Projektreffen mit dem Umweltbundesamt für das Projekt MARKERIA (VH1802).
Ziel des Projektes ist es, die Eignung der Bestimmung eines oder mehrerer der genannten anthropogenen Marker im Abwasser zur Volumenkorrektur („Kalibration“) im SARS-CoV-2-Monitoring von Abwässern auf der Basis eines von der BAM zu erhebenden Messdatensatzes zu evaluieren.
ESI-CorA ist ein nationales Verbundprojekt mit dem Ziel des Nachweises von SARS-CoV-2 im Abwasser.
Das UBA hat als Teilprojekt das Projekt MARKERIA (VH1802) an die BAM vergeben.
Ziel des Projektes ist es, die Eignung der Bestimmung eines oder mehrerer der genannten anthropogenen Marker im Abwasser zur Volumenkorrektur („Kalibration“) im SARS-CoV-2-Monitoring von Abwässern auf der Basis eines von der BAM zu erhebenden Messdatensatzes zu evaluieren.