Um Menschenleben zu retten

Israelis entwickeln Bakterien, die Landminen finden

Landminen gehören zu den schlimmsten vom Menschen verursachten Geisseln, die die Welt kennt. Nun haben Forscher der Hebräischen Universität in Jerusalem möglicherweise eine sichere Methode zur Ortung der mehr als 100 Millionen noch immer lauernden, nicht explodierten Landminen perfektioniert. Dies dank einer Veränderung der heimtückischen Escherichia-Coli-Bakterien (oft auch E-Coli-Bakterien genannt), die so perfektioniert wurden, dass sie vergrabene Landminen finden können.

Wie die Bakterien, die normalerweise – höflich gesagt – mit Exkrementen in Verbindung gebracht werden, hochexplosive Stoffe finden können, zeigt den unkonventionellen Einfallsreichtum der israelischen Forscher.

E-Coli-Bakterien spürten TNT

Eine der grössten Herausforderungen besteht nämlich darin, herauszufinden, wo Landminen vergraben sind, so dass sie entweder ausgegraben und entschärft oder an Ort und Stelle gesprengt werden können.

«Es hat sich herausgestellt, dass diese Bakterien, wenn sie einem TNT-Sprengstoff ausgesetzt werden, bestimmte Gene aktivieren, was den Bakterien dann hilft, mit der Toxizität der Substanz fertig zu werden», beobachtete Professor Shimshon Belkin.

Bakterien leuchten bei Laserlicht

Die Partikel des Sprengstoffs entweichen ständig aus den Minen und sättigen den umgebenden Boden. Vor drei Jahren entdeckte Belkins Team, dass die explosive Chemikalie aus den Landminen, wenn sie sich mit bestimmten Bakterien verbindet, beim Auftreffen von Laserlicht zum Leuchten gebracht wird.

Belkin und seine Mit-Professoren Aharon Agranat und Amos Nusinovich schufen das Äquivalent eines elektrischen Stromkreises, so dass die Bakterien, wenn sie den explosiven Dämpfen ausgesetzt werden, ein fluoreszierendes Protein produzieren, das grünes Licht aussendet und die Lage der Minen kartographiert – durch die Veränderung ist dies nun sogar ohne Laserlicht möglich.

Nach drei Jahren sind Bakterien bereit zum Abrüsten

Die Gefahr ist bekanntlich real. Tausende von unschuldigen Menschen werden jedes Jahr getötet und verstümmelt, wenn sie in einem ehemaligen Kriegsgebiet auf eine Landmine treten. Die Minen sind überall – vor allem an Kriegsschauplätzen wie Südostasien, Afghanistan und sogar in Israel, wo Zehntausende von Landminen die sonst so schönen Wandergebiete in verbotene Zonen verwandeln.

Die Methode funktionierte, aber Belkins Team brauchte ein besseres, empfindlicheres Bakterium. Nach drei Jahren Arbeit gelang es dem Team, die Gene in einem Stamm von E-Coli zu verändern, um sie empfindlicher zu machen.

Auch für alte Minen geeignet

«Um Minen effektiv zu identifizieren, insbesondere alte Minen, die vielleicht schon weniger giftige Dämpfe ausstossen, aber immer noch explodieren können, war es für uns wichtig, die Empfindlichkeit des genetischen Sensorkreislaufs zu erhöhen», sagte Professor Belkin und fügte hinzu, dass es ihnen gelungen sei, die Gene des Bakteriums dementsprechend zu verändern.

Die mutierten Bakterien werden zusammen mit Nährstoffen und Wasser in winzige Plastikperlen gelegt und dann über ein Minenfeld gestreut. Die E-Coli-Mikroben, die mit den explosiven Verbindungen aus den Minen in Kontakt kommen, leuchten nun so hell, dass sie innerhalb weniger Stunden mit blossem Auge sichtbar sind und die genaue Lage der Landminen anzeigen.

«Die Unterschiede zwischen explosivstoffhaltigem Boden und sauberem Boden sind deutlich zu sehen», erklärte Belkin und fügte hinzu, dass es «etwa drei Stunden nach der Ausbreitung auf dem Boden zu einer sehr starken Reaktion der Bakterien kam».

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