Foto: Gerät
Der neu entwickelte Frostsensor;
© Uni Regensburg

Aus verschiedenen Studien der Weltgesundheits- organisation (WHO) geht hervor, dass bis zu 35 Prozent der frostempfindlichen Impfstoffe während ihres Transports unbrauchbar werden, weil sie Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ausgesetzt sind. Die Folgen für die jeweils Betroffenen liegen auf der Hand. Es gilt für die Forschung daher, beständig Verfahren zur Überwachung der Lagertemperatur von Impfstoffen voranzutreiben.

Dies ist Chemikern der Universität Regensburg nun gelungen. Die Forscher haben einen neuartigen Frostsensor entwickelt, der auf den Verpackungen von Impfstoffen angebracht wird und eine Unterschreitung der Lager- oder Transporttemperatur unter den Gefrierpunkt von Wasser durch eine irreversible Farbänderung zuverlässig anzeigt.

Die Regensburger Wissenschaftler hatten im Rahmen ihrer Forschungen verschiedene Probleme zu lösen. Im Vordergrund stand zunächst die Suche nach geeigneten Sensormaterialien, die eine markante Farbänderung am Gefrierpunkt von Wasser aufweisen. Hier fiel die Wahl auf Gold-Nanopartikel (Größe: 5 - 10 nm), die in Lösung eine tiefrote Färbung zeigen. Friert diese Lösung ein, erfolgt eine irreversible Aggregation der Partikel. Dabei geht die rote Farbe verloren und man erhält eine farblose Suspension.

Darüber hinaus muss ein Frostsensor eine gewisse Langzeitstabilität aufweisen. Auch das war mit der Wahl von Gold-Nanopartikel gegeben. In dem gewünschten Zeitraum von mehreren Monaten trat keine Farbänderung bei Lagerungen über den Gefrierpunkt auf. Um zu gewährleisten, dass der Impfstoff auf keinen Fall friert, wurde zudem der Gefrierpunkt der Lösung mit den Gold-Nanopartikeln geringfügig nach oben gesetzt, indem Wasser gegen "schweres" Wasser ausgetauscht wurde. Dieses gefriert im Gegensatz zu normalem Wasser bereits bei 3,8 Grad Celsius.

Der auf dieser Grundlage entwickelte Frostsensor ist mittlerweile in die Produktion gegangen. Ein europäisches Patent ist eingereicht worden. Verschiedene Anwender konnten die Funktionsweise des Sensors bislang erfolgreich testen.

COMPAMED.de; Quelle: Universität Regensburg