Ein neues Analyseverfahren der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung verspricht einen deutlich schnelleren Nachweis der umstrittenen PFAS-Chemikalien. Statt aufwendiger Laboranalysen könnte so künftig ein mobiler Schnelltest genügen, der die Ewigkeitschemikalien innerhalb von 15 Minuten nachweisen kann.
PFAS gelten als Ewigkeitschemikalien und finden sich inzwischen in nahezu allen Bereichen. Da sie seit Jahrzehnten wegen ihrer wasser-, fett- und schmutzabweisenden Eigenschaften in zahlreichen Alltagsgegenständen eingesetzt werden, sind sie heute auch fast überall nachweisbar.
Doch die synthetischen Stoffe sind – wie der Name Ewigkeitschemikalien schon verrät – kaum abbaubar und hinterlassen deshalb ihre Spuren im Wasser, in Böden, Lebensmitteln und sogar im menschlichen Körper. Sie stehen im Verdacht, Krebs zu verursachen, das Immunsystem zu schwächen und die Fruchtbarkeit zu beeinträchtigen.
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Bislang gilt der Nachweis von PFAS als aufwendig und teuer. Denn in der Regel müssen Proben entnommen und in spezialisierten Laboren untersucht werden. Doch das könnte sich künftig ändern, denn Forscher der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) haben einen Schnelltest für Ewigkeitschemikalien entwickelt, der in nur 15 Minuten einen Nachweis liefert.
Schnelltest für Ewigkeitschemikalien könnte Analyse revolutionieren
PFAS stecken in beschichteten Pfannen, wasserfesten Outdoor-Jacken oder fettabweisenden Lebensmittelverpackungen. Aber auch in Feuerlöschschäumen sind die Ewigkeitschemikalien zu finden – ein Grund, warum sie vielerorts in Böden und im Grundwasser gefunden werden.
Doch bisher konnten PFAS nur in einem zeitaufwändigen Verfahren im Labor nachgewiesen werden. Die Analysen waren bisher teuer und erforderten hochqualifiziertes Personal. Auch die Auswertung konnte mehrere Tage in Anspruch nehmen, wodurch schnelle Entscheidungen – beispielsweise bei akuten Umweltbelastungen – deutlich erschwert wurden.
Die Forscher der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung können Ewigkeitschemikalien mit ihrem neuen Schnelltest nun jedoch in weniger als 15 Minuten nachweisen. Dafür haben sie ein kompaktes Sensorsystem entwickelt, das PFAS direkt vor Ort in wässrigen Proben erkennt. Selbst geringe Mengen der Ewigkeitschemikalien können so nachgewiesen werden.
„PFAS sind ein globales Problem“, erklärt Knut Rurack, Experte für chemische und optische Sensorik an der BAM. „Mit unserer Technologie schaffen wir die Grundlage für schnelle Vor-Ort-Analysen, die Behörden und Unternehmen bei der Überwachung und Sanierung von belasteten Standorten unterstützen.“
Schnelltest weist Ewigkeitschemikalien in Mini-Labor nach
Das System kann mobil eingesetzt werden und kann laut den BAM-Forschern vereinfacht als „Mini-Labor im Taschenformat“ verstanden werden. Dabei arbeitet eine Kombination aus winzigen fluoreszierenden Partikeln mit einer mikrofluidischen Plattform.
„Unser Ziel war ein robustes, benutzerfreundliches und skalierbares System“, so Rurack. „Die Kombination aus Materialwissenschaft und Mikrofluidik eröffnet neue Wege für die Überwachung von Reinigungs- und Sanierungsprozessen im Rahmen des Umweltmanagements – nicht nur für PFAS, sondern auch für andere Schadstoffe.“
Für den PFAS-Schnelltest sei dabei keine aufwendige Laborausrüstung notwendig, was den Analyseaufwand erheblich reduziert. Die Ergebnisse der BAM-Studie sind nun in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications erschienen und wurden dort als „Editors‘ Highlight“ als einer der wichtigsten Arbeiten der vergangenen Monate im Bereich „Materialwissenschaften und Chemie“ ausgewählt.
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