Unsere Forschungsgruppe „Aktive Materialien“ hat kürzlich in der Zeitschrift ACS Applied Materials & Interfaces einen Artikel zum Nachweis von Sulfonamid-Antibiotika mit optischen Biosensoren veröffentlicht. Die in der Arbeitsgruppe entwickelte Technologie basiert auf elastischen Hydrogel-Mikropartikeln, sogenannten weichen kolloidalen Sonden (SCP).
Sulfonamid-Antibiotika waren die ersten synthetischen Antibiotika auf dem Markt und haben immer noch ein breites Anwendungsgebiet. Ihre umfangreiche Verwendung, falsche Entsorgung sowie begrenzte Abbautechnologien in Kläranlagen führen zu hohen Konzentrationen in der Umwelt, was sich negativ auf die Ökosysteme auswirkt und Antibiotikaresistenzen beschleunigt. Obwohl es schon laborgestützte Analysemethoden zum Nachweis von Sulfonamiden gibt, wird eine umfassende Überwachung durch das Fehlen von mobilen und kostengünstigen Sensortechnologien direkt vor Ort in der Umwelt erschwert.
Die Publikation zeigt ein Proof-of-Concept zum Nachweis von Sulfonamid-Antibiotika in wässrigen Proben, der direkt in der Natur für die Umweltüberwachung verwendet werden kann. Die vorgestellte Technologie nutzt funktionalisierte elastische Hydrogel-Mikropartikel und deren Fähigkeit, sich bei spezifischer Bindung an enzymbeschichteten Oberflächen leicht zu verformen. Dieses Bindungsverhalten dient als Grundlage für einen Biosensing-Test, der einen schnellen und unkomplizierten Nachweis von Sulfonamid-Antibiotika außerhalb des Labors bietet.