Magazin 1 / 12 (PDF, 6MB) - Bundesamt für Bevölkerungsschutz ...

anzahl noch zuverlässig funktionieren muss. Für
die Feldanalytik muss also eine möglichst robuste
Methode gefunden werden, die einen Nachweis
auch geringer Mengen aus unterschiedlichsten
Matrizes erlaubt.
Das Projekt BiGRUDI
Im Rahmen des Nationalen Sicherheitsforschungsprogramms
wurde seit 2008 neben anderen
auch das Projekt BiGRUDI (Biologische Gefahrenlagen:
Risikobewertung, ultraschnelle Detektion und
Identifizierung von bioterroristisch relevanten
Agenzien) gefördert.
Ziel war die Entwicklung innovativer Detektionstechnologien
für den parallelen Nachweis verschiedener
Agenzien im Feld. Als nachzuweisende
Modellagenzien wurden Filo- und Ortopockenviren,
die Toxine Rizin und Botolinustoxin, sowie die Bakterien
Francisella tularensis und Bacillus anthracis
ausgewählt. Die Geräte sollen von spezialisierten
Einsatzkräften im Feld angewendet werden um eine
schnelle und zuverlässige Vorabanalyse zu ermöglichen.
Ein derartiger Einsatz ist beispielsweise im
Rahmen einer Analytischen Task Force (ATF) denkbar
(s. a. Beitrag S. 14).
Das BiGRUDI Projekt bestand aus verschiedenen
Modulen wie Weiterentwicklung von Geräten,
Optimierung von Nachweisreagenzien und des spezifischen
Nachweises der biologischen Agenzien
sowie Entwicklung von Kriterien für Detektionsgeräte
und abschließende Risikobewertung. Um diesen
vielfältigen Aufgabenstellungen gerecht werden
zu können, fand sich ein heterogener Projektverbund
aus 13 Partnern aus Industrie, Wissenschaft
und potenziellen Anwendern zusammen. In den
Arbeitskreisen „Antikörper“ und „Aptamere“ wurden
auf die Geräte angepasste Nachweisreagenzien
entwickelt. Die Überarbeitung der Gerätetechnik
selbst wurde durch den Arbeitskreis „Plattformen“
vorgenommen. Die Optimierung der Datenbank zur
Messung mit den Raman Geräten (s. u. a. www.raman.de)
erfolgte im Arbeitskreis „Spektroskopie“. In
den Arbeitskreisen „Anwender“ und „mobile Detektion“
waren das Bundeskriminalamt (BKA), das
Robert Koch-Institut (RKI), das Landesgesundheitsamt
Stuttgart (LGA), die ATF-Standorte Berlin, Hamburg
und Mannheim sowie das BBK beteiligt. Die
Anwender berieten während des gesamten Projektverlaufes
über einsatzrelevante Fragestellungen.
Die Feldtauglichkeit der Geräte wurde in einer abschließenden
gemeinsamen Übung im September
2011 geprüft.
Die Geräteentwicklung
Im Projekt wurden zwei immunologische Verfahren
weiterentwickelt. Beim immunologischen
Nachweis werden agenzspezifische Antikörper zur
Vermittlung der Nachweisreaktion verwendet. Dabei
bedient man sich der hochspezifischen Bindung
zwischen einem Antikörper und der von ihm erkannten
Struktur nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip.
Es handelt sich meist um ein spezifisches Molekül
auf der Oberfläche eines Erregers. Zum Nachweis
eines Erregers wird ein spezifischer Antikörper
auf einer Matrix immobilisiert. Dann wird die Probe
mit dem Erreger zugegeben und es bildet sich ein
< 10 min
60 bis
120 min
Szenario
Auffinden einer verdächtigen Probe
Lageeinschätzung
durch Einsatzkräfte und Probensicherung
Detektionsmodul
Raman-Spektroskopie
Detektionsreagenzien Detektionsplattformen
Antikörper
Apamere
Oligonucleotide
Modularer Aufbau des BiGRUDI Projektes.
Protenin & DNA Array
Immunologie
Modellagenzien: BT-relevante Pathogene & Toxine
Risikobewertung und -kommunikation
Maßnahmenempfehlungen
Komplex aus Antikörper und Erreger. Dieser wiederum
wird durch die Zugabe eines weiteren Antikörpers
erkannt, der einen Detektor trägt (z. B. einen
Farbstoff), und dadurch optisch oder chemisch sichtbar
gemacht. Durch Waschschritte werden zwischen
der Zugabe der Reagenzien alle nicht gebundenen
Substanzen (Erreger, Antikörper, Detektor)
entfernt. Eine positive Farbreaktion ist somit ein direktes
Resultat der Anwesenheit des gesuchten Er-
BEVÖLKERUNGSSCHUTZ 1|2012 23