Giftig oder ungefährlich? Eine Berührung mit dem Gummihandschuh schafft Klarheit

Pestizide auf der Obstschale? Das lässt sich mit einer Fingerberührung herausfinden – mit speziellen Gummihandschuhen ... 

Aus gutem Grund tragen Leute Gummihandschuhe – wenn es schmutzig oder blutig zur Sache geht oder wenn Ätzendes oder Giftiges zu handhaben ist. Wenn man weiß, mit welcher Substanz man es zu tun hat, weiß, um welches Gift es sich handelt, ist der erfahrene Experte in der Lage, geeignete Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Wenn man es aber nicht weiß, tja, dann ist auch ein Experte ziemlich aufgeschmissen. 

Wissenschaftler der Amerikanischen Gesellschaft für Chemie (American Society of Chemistry, ASC) haben einen Gummihandschuh in der Entwicklung, der nicht nur die Haut der Hand vor unliebsamen Kontakten bewahrt. Mit ihrem Gummihandschuh lässt sich sogar analysieren, um was für einen Stoff es sich handelt, den man in die Finger kriegt [1]. 

Die Chemiker nennen ihre Erfindung „Lab-on-a-Glove“ (Labor auf einem Handschuh) und in Anlehnung an auf Mikrochips installierte Analysensysteme (Lab-on-a-Chip-Technologie). Beim Laborchip wird der zu untersuchende Stoff auf eine Platine appliziert, bei der Lab-on-a-Glove-Technologie reicht eine Berühung mit der Fingerspitze. 

Wie bei der Lab-on-a-Chip-Technologie verfügt der Analysenhandschuh über Strukturen, die es ermöglichen, chemische Stoffe aufzunehmen und sie zu analysieren. Die Besonderheit ist allerdings: Die Verwendung von Gummihandschuhen als Laborplattform setzt eine im Wortsinne äußerst flexible Laborausstattung voraus. 

Laborausstattung meint in diesem Fall jene Bereiche, in denen Probenflüssigkeit aufgenommen und analysiert wird. Die ACS-Wissenschaftler erfanden dafür eine dehnbare Tinte, die sie im 3D-Druckverfahren auf Dauen und Zeigefinger des Gummihandschuhs auftrugen. Der Bereich der Fingerbeere an der Daumenspitze dient für die Aufnahme der Probe beziehungsweise verdächtigen Substanzt. Auf den Zeigefinger wiederum wurden mit der Spezialtinte drei parallelverlaufende Schlangenlinien im 3D-Druck-Verfahren aufgetragen. Die Schlangenlinien müden an der Fingerwurzel in einem Ring, der von außen über den Zeigefinger gesteckt wird und der mit Kabeln an ein Gerät angeschlossen ist, dass die Messwerte via Bluetooth auf einen Rechner oder ein Smartphone überträgt. 

Wie erhält man nun Auskunft, um was für eine Substanz es sich handelt, die man auf der Daumenspitze hat? Aus der Biochemie weiß man, dass Enzyme spezifisch nur auf bestimmte Substanzen reagieren. Diese Reaktion lässt sich messen und darstellen. Diese Tatsache macht man sich bei der Lab-on-a-Glove-Technologie zunutze, in dem die Tinte, die auf den Zeigefinger des Gummihandschuhs aufgetragen wird, gezielt mit eben jenen Enzymen versetzt, die spezifisch auf die Substanz reagieren, die von Fall zu Fall interessiert. Die Enzyme arbeiten hier als sogenannter Biosensor. 

Das erste Lab-on-a-Glove-Modell wurde für die Bestimmung von phosphororganischen Verbindungen entwickelt, die als Wirkstoff in chemischen Kampfstoffe (Sarin, VX,...) dienen oder die auch als Pestizide und Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Ein Einsatzziel der Analysengummihandschuhe könnte dem Verbraucherschutz dienen, nämlich um zu verhindern, dass mit Pestiziden belastetes Obst und Gemüse in den Handel kommt. Ein Berührung mit dem Finger könnte hier Klarheit bringen ...
Guido Deußing