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ERC Grant für Dirk Schulze-Makuch für ein Projekt zur automatisierten Erkennung des Cholera-Erregers in Wasser

Dirk Schulze-Makuch ist Astrobiologe und erforscht schwerpunktmäßig potenzielle extraterrestrische Lebensräume (Foto:© Felix Noak).

Eine Arbeitsgruppe um Dirk Schulze-Makuch, Wissenschaftler in der GFZ-Sektion Geomikrobiologie und Professor in gemeinsamer Berufung von GFZ, dem Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei und der Technischen Universität Berlin am Zentrum für Astronomie und Astrophysik der TU Berlin, arbeitet im Projekt ‚PortPath. A Portable Device for Detecting Pathogens‘ an einem völlig neuen Ansatz zum automatisierten Nachweis von Krankheitserregern. Der Fokus liegt auf dem Erreger der Cholera. Für dieses Projekt erhielt Schulze-Makuch nun mit dem Proof of Concept Grant Fördermittel des Europäischen Forschungsrates ERC.

Mehr als 140.000 Menschen sterben jährlich an Vibrio cholerae, dem Krankheitserreger der Cholera. Ursache sind häufig mit dem Bakterium verseuchte Wasserressourcen. Die Krankheit tritt vor allem in Ländern mit geringem Einkommen auf. Die aktuellen Nachweismethoden sind kompliziert, langwierig und teuer.

Im PortPath-Projekt soll ein mobiles, preiswertes und bedienfreundlichen Modul aus Hard- und Software entwickelt werden, mit dem schnell und kostengünstig analysiert werden kann, ob in einer Wasserprobe Krankheitserreger vorhanden sind. Die Hardware stützt sich auf neueste Entwicklungen in der Computertechnologie, die Software nutzt Strategien maschinellen Lernens. Schulze-Makuch: „Wir legen bei der Entwicklung besonderen Wert darauf, dass die mobile ‚PortPath‘-Einheit auch von Nichtmedizinern und Laien bedient werden kann. So könnte sie auch gerade in ärmeren, von der Wasser-Kontamination betroffenen Ländern Verwendung finden.

Mit dem Vorkommen und den Verbreitungswegen von Krankheitskeimen beschäftigt sich der Astrobiologe bereits seit 2004. In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Science of the Total Environment veröffentlichten Studie stellen Dirk Schulze-Makuch und sein Team die Ergebnisse einer Felduntersuchung vor, bei der mit einem herkömmlichen, aufwändigen Verfahren in Schlammvulkanen auf Trinidad gefährliche krankheitserregende Bakterienstämme gefunden wurden. Darunter solche, die als multiresistente Krankenhauskeime bekannt sind. Diese, so das Ergebnis, müssen durch Oberflächenwasser eingetragen worden sein und bedrohen die Landwirtschaft des Landes und die Gesundheit der Menschen.

Mit dem Proof of Concept Grant werden Projekte in der Phase der Prüfung der praktischen Anwendbarkeit unterstützt. Die Forschenden wollen damit nun die konkrete technische Machbarkeit überprüfen und einen ersten Prototypen bauen. Außerdem soll ein Businessplan für die wirtschaftliche Nutzung erarbeitet werden. (ak)

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