An der BAM entwickelte LFIA-Testkassetten liefern quantitative Angaben zur Bisphenol A-Belastung von Polymerbeschichtungen
Quelle: BAM, Fachbereich Umweltanalytik
Bisphenol A (BPA) ist eine wichtige Grundchemikalie, die zur Herstellung bestimmter Kunststoffe, beispielsweise Polycarbonat, und in Beschichtungen Verwendung findet. Studien weisen auf eine Reproduktionstoxizität und auf endokrin schädigende Wirkungen von BPA hin. Um den Verbraucher zu schützen ist es daher wünschenswert, eine einfache, empfindliche, kostengünstige, und schnelle Methode, die möglichst vor Ort einsetzbar ist, zu entwickeln. Der sogenannte Lateral-Flow-Immunoassay (LFIA), zuletzt milliardenfach von jedermann in den SARS-CoV-2 Antigen-Schnelltests eingesetzt, besitzt dieses Potenzial. Um alle Kriterien, insbesondere bzgl. der Empfindlichkeit, zu erfüllen, müssen diese Assays sorgfältig optimiert werden. Um eine höhere Empfindlichkeit zu erreichen, wurden von uns zunächst die Goldnanopartikel („Nanogold“, verantwortlich für die Bildung der roten Linien) durch gefärbte Latex-Mikropartikel ersetzt, wodurch sich blaue, gut sichtbare Linien ergeben. Die Empfindlichkeit des Tests wurde außerdem durch berührungsloses Drucken von Punktrastern, die dennoch als Kontroll- und Testlinien erscheinen, mit sorgfältiger Parameteroptimierung verbessert. Die Testergebnisse konnten innerhalb von 10 Minuten bei einem visuellen Cut-off von 10 Nanogramm je Milliliter Testlösung visuell ausgewertet werden. Hierbei ist zu beachten, dass bei Lateral-Flow-Immunoassays für kleine Moleküle ein kompetitives Format zum Einsatz kommt und hier das Ausbleiben der Testlinie eine Überschreitung des Cut-off-Levels anzeigt.
Um nicht nur eine ja/nein-Antwort zu erhalten, sondern ein quantitatives Ergebnis, wurden alternativ Fotos mit einem Smartphone gemacht und eine softwarebasierte Bildanalyse durchgeführt. Mit den Intensitätswerten lässt sich über Vergleichslösungen eine Kalibrierung erstellen, die eine Nachweisgrenze von 0,14 Nanogramm je Milliliter Testlösung ermöglichte.
Die Methode wurde für Extrakte von verschiedenen Thermopapieren (Kassenzettel, beschichtete ÖPNV-Tickets) gegenüber der Referenzmethode LC-MS/MS validiert, wobei sich eine gute Übereinstimmung zeigte. Mit solch einem Schnelltest können in Zukunft die Verbraucher selbst durch das Ausbleiben der roten (blauen) Linie das Überschreiten einer roten Linie, nämlich eines Grenzwertes für Bisphenol A, überwachen.
Development of a Lateral Flow Immunoassay (LFIA) to Screen for the Release of the Endocrine Disruptor Bisphenol A from Polymer Materials and Products
Anna Raysyan and Rudolf J. Schneider
erschienen in Biosensors, Band 11 Heft 7, Seiten 231 ff, 2021
BAM, Fachbereich Umweltanalytik