Sparkasse Aachen - Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik - FH ...

FH AACHEN dIMENSIONEN 01/10 TITELTHEMA | STUdIUM | INTERNATIONAL | FORSCHUNG | PERSONEN | SERVICE
Schwermetalle wie Blei, Quecksilber und
Kupfer findet man überall: als Spurenelemente
im Boden, in Feuerwerkskörpern,
Thermometern, ja sogar in Nahrungsmitteln
und im Trinkwasser. Auch die Blausäure
Cyanid ist beständiger Bestandteil
unserer Umwelt. Cyanid kommt vor allem
in Kernobst, zum Beispiel in Äpfeln und
Birnen vor, wird aber auch bei der Marzipanherstellung
und Metallverarbeitung
verwendet. die Gefahr, die von Cyanid und
Schwermetallen ausgeht, besteht in ihrer
langen Verweildauer in der Umwelt, aber
auch in unserem Körper. „In der falschen
Menge können sie erhebliche Schäden anrichten“,
sagt dr. Monika Turek. Sie gehört
zur Arbeitsgruppe von Prof. dr. Michael J.
Schöning und hat erst kürzlich ihre Promotion
am Institut für Nano- und Biotechnologien
der FH Aachen – in Kooperation
mit der Philipps-Universität Marburg unter
Leitung von Prof. dr. Michael Keusgen –
beendet. Sie erklärt: „Allein von Cyanid
reichen 50 Milligramm aus, um einen Menschen
zu töten. Cyanid blockiert im Körper
ein Enzym, das für die Zellatmung notwendig
ist. dadurch kann der Sauerstoff nicht
mehr verwertet werden.“
Für die Biomedizintechnikerin dr. Monika
Turek war dies Ansporn genug, um im Rah-
Der Gefahr auf der Spur
Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Monika Turek
entwickelt Sensorsystem zum Nachweis von
Cyanid und Schwermetallen
Dr. Monika Turek bei der optischen Charakterisierung
eines Sensorchips am Videomikroskop
men ihrer Promotion ein Sensorsystem zu
entwickeln, mit dem Cyanid und Schwermetalle
im Trinkwasser und in industriellen
Abwässern nachgewiesen werden können.
das Besondere an diesem System: Es ist
tragbar, sodass direkt vor Ort Messungen
vorgenommen werden können. „dadurch
ist nicht nur eine schnellere Analyse als bei
fest installierten Messsystemen möglich“,
erklärt die erfolgreiche Nachwuchswissenschaftlerin,
„auch Abbaueffekte und
Verunreinigungen, die beispielsweise
durch den Transport oder das Umfüllen der
Flüssigkeit entstehen, können so nahezu
vermieden werden.“
die Funktionsweise des Sensorsystems ist
einfach: Es besteht aus Chemosensoren,
die auf Cyanid oder Schwermetalle sensitiv
reagieren. Sie werden in Form einer Mess-
und einer Referenzelektrode in die zu untersuchende
Flüssigkeit gehalten. Während
das Messsignal an der Referenzelektrode
immer gleich bleibt, kann es bei der Messelektrode
– je nachdem, ob Cyanid oder
Schwermetalle in der Flüssigkeit enthalten
sind – zu Veränderungen des Messsignals
kommen. Im Falle von Cyanid besteht die
Messelektrode aus einem silberhaltigen
Chip. da Cyanid auf Silber sensitiv reagiert,
verbindet es sich mit ihm zu sogenannten
Komplexen, die das Messsignal verändern.
Für die Schwermetallerfassung gehen die
Schwermetallionen in der Probe einen konzentrationsabhängigen
Austausch mit den
Schwermetallionen in der Messelektrode
ein und führen somit zu einem Messsignal.
„Mit beiden Sensorsystemen sind simultane
Messungen möglich“, sagt Turek, „sodass
sehr schnell sichere Ergebnisse erzielt
werden.“ die 29-jährige Nachwuchswissen-
schaftlerin leistet damit einen wichtigen
Beitrag zur Verbesserung der Umweltanalytik.
das Projekt wurde sowohl vom Bundesministerium
für Bildung und Forschung
(SAFE-Projekt) als auch von der Gleichstellungsbeauftragten
der FH Aachen, Andrea
Stühn, im Programm „Maßnahmen zur
Steigerung des Frauenanteils an Hochschulprofessuren“
finanziell unterstützt.
„dafür bin ich sehr dankbar“, sagt die
Biomedizintechnikerin. „Jetzt hoffe ich nur
noch, dass die Industrie möglichst schnell
die hergestellten Sensorstrukturen zu
einem markttauglichen Messsystem
weiterentwickelt.“ | RB
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