Schneller zur Gewissheit: InBaDtec bringt die Wasseranalyse aus dem Labor direkt zum Einsatzort
Wenn Wasserproben heute auf mikrobiologische Belastungen untersucht
werden, führt der Weg oft noch immer ins Labor: Probe entnehmen,
transportieren, analysieren, Ergebnis abwarten. Genau diesen Ablauf will
die InBaDtec-Plattform des Fraunhofer IMM grundlegend verändern. Das
System bringt die Analyse dorthin, wo sie gebraucht wird – direkt an den
Ort des Bedarfs.
Herzstück der Plattform ist eine vollautomatisierte Prozesskette, in der
die Probenvorbereitung direkt im System erfolgt. Statt mehrerer manueller
Arbeitsschritte übernimmt die Plattform die Verarbeitung der Wasserprobe
selbstständig und bereitet sie für den qPCR-basierten Nachweis auf. Damit
wird aus einem bislang laborgebundenen Verfahren eine kompakte, dezentrale
Lösung, die schnelle Entscheidungen unmittelbar vor Ort ermöglicht. Die
Zeit von der Probennahme bis zum Ergebnis beträgt etwa ein bis zwei
Stunden.
Vollautomatisiert – und offen für marktübliche PCR-Systeme
Ein wesentlicher Vorteil von InBaDtec liegt in seinem modularen Aufbau.
Die Plattform ist so konzipiert, dass sie sich an unterschiedliche
Anwendungen und Anforderungen anpassen lässt. Dazu gehört auch, dass das
System mit handelsüblichen PCR-Geräten integrierbar ausgelegt werden kann.
Für Betreiber bedeutet das mehr Flexibilität und geringere Einstiegshürden
als bei geschlossenen Komplettsystemen, die nur innerhalb ihrer eigenen
Gerätewelt funktionieren. Zugleich sinkt der personelle Aufwand deutlich:
Die Analyse kann durch das Personal des Betreibers selbst durchgeführt
werden. Es ist kein zusätzlich spezialisiertes Laborpersonal erforderlich.
Gerade für Anwendungen, bei denen schnell reagiert werden muss, ist das
ein entscheidender Schritt.
Keine Probe ins Zentrallabor – das Ergebnis entsteht vor Ort
Die eigentliche Stärke der Plattform liegt in der Verlagerung der Analytik
aus dem zentralen Labor in das Anwendungsszenario vor Ort. Im Unterschied
zu vielen kommerziellen PCR-Lösungen muss die Probe nicht erst an ein
zentrales Labor geschickt werden. Das spart Zeit, reduziert logistischen
Aufwand und verkürzt den möglichen Zeitraum zwischen Probennahme und
Ergebnis erheblich. Gerade in der Wasserwirtschaft, in industriellen
Prozessen oder in hygienisch sensiblen Umgebungen kann diese Zeitersparnis
abhängig von der Kontamination entscheidend sein. Betreiber erhalten
schneller Klarheit darüber, ob eine mikrobielle Belastung vorliegt und
können früher reagieren.
qPCR in Abgrenzung zu fluoreszenzbasierter Durchflusszytometrie und zu
kulturbasierten Verfahren
Für den Nachweis setzt InBaDtec auf die weltweit etablierte qPCR. Das
Verfahren eignet sich besonders dann, wenn bestimmte Mikroorganismen
schnell, empfindlich und gezielt identifiziert und quantifiziert werden
sollen. Im Vergleich zu klassischen kulturbasierten Verfahren liefert qPCR
in vielen Fällen signifikant schneller Ergebnisse und ist deshalb vor
allem für zeitkritische Anwendungen attraktiv, etwa bei hygienisch
besonders relevanten Keimen. Ohne zusätzliche Viabilitätsstrategien kann
jedoch nicht eindeutig zwischen lebensfähigen und nicht mehr lebensfähigen
Zellen unterschieden werden.
Die fluoreszenzbasierte Durchflusszytometrie ist sehr schnell und
besonders stark im Screening sowie in der Erfassung von Gesamtzell- und
Intaktzell-Zahlen. Sie eignet sich grundlegend hervorragend für
Trendbeobachtungen und Prozessüberwachung. Im direkten Vergleich zur qPCR
ist sie jedoch oft weniger spezifisch, apparativ aufwendiger und nicht für
alle Einsatzgebiete weltweit zugelassen.
Kulturbasierte Verfahren sind etabliert und regulatorisch vielfach
verankert. Sie liefern Aus-sagen über kultivierbare Organismen, benötigen
aber oft deutlich mehr Zeit und personellen Aufwand. Außerdem erfassen sie
bestimmte lebensfähige, aber nicht kultivierbare Zellen nicht zuverlässig.
Somit droht eine Unterschätzung der gefährlichen Keimbelastung.
Erweiterbar um die Differenzierung von VBNC-Zellen
An diesem Punkt eröffnet die InBaDtec-Plattform zusätzliche Perspektiven.
Durch ihren modularen Aufbau kann sie perspektivisch bei Bedarf auch so
erweitert werden, dass eine Unterscheidung zwischen lebensfähigen, aber
nicht kultivierbaren Zellen (VBNC) und der Gesamtzellzahl möglich wird.
Das ist insbesondere für Anwendungen relevant, in denen wie zuvor erwähnt
klassische Kulturverfahren an ihre Grenzen stoßen, weil gesundheitlich
relevante Zellen vorhanden sein können, ohne im Kultursystem sichtbar zu
werden.
Dank des Plattformansatzes ist InBaDtec nicht nur eine Lösung für die
dezentrale qPCR-Analytik, sondern kann zu einem anwendungsspezifisch
erweiterten Gesamtsystem für verschiedene Einsatzgebiete ausgebaut werden.
Dazu gehören Kühlwasser, Trinkwasser, Abwasser, Schwimm- und Badewasser,
Bioreaktoren, Lebensmittel- und Getränkeindustrie und die Pharmazeutische
Industrie.
InBaDtec live auf der IFAT erleben
Wir zeigen sowohl das InBaDtec-System als auch weitere wichtige
Anwendungsfälle der Wasseranalyse und der kontinuierlichen
Qualitätsüberwachung von Flüssigkeiten, wie zum Beispiel:
Echtzeit-Qualitätskontrolle von Hydroponik-Lösungen
Durchflussdetektion von Nanopartikelgrößenverteilungen
Inline-Zellfärbung für die Durchflusszytometrie in Bioreaktor-
Workflows
Unsere Kolleginnen und Kollegen vor Ort freuen sich auf Ihren Besuch in
Halle B2 Stand 115.
