Nachweismethoden
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Nachweismethoden Luftqualität Von Insekten und Duftstoffen Elektrophysiologie Flechtenkartierung Flechten gelten als ideale Indikatoren der Luftqualität, da sie all ihre Nährstoffe über die Luft aufnehmen. Von Luftverschmutzungen belastete Gebiete zeigen deshalb einen geringeren Flechtenwuchs auf als Regionen mit sauberer Luft. Sechs besonders aussagekräftige Flechtenarten werden für die Kartierung verwendet, die sogenannten Zeigerflechten (Bild rechts). Ein Flechtenzählrahmen mit zehn standardisierten Feldern wird in 120 cm Höhe auf einen geeigneten Baum (Linde/Esche) gelegt und die Frequenz der Zeigerflechten festgestellt. Daraus lässt sich der jeweilige Luftgütewert ermitteln: Je höher der Wert, desto besser die Luftqualität. Candelariella xanthostigma Gelbpulverflechte Hypogymnia physodes Blasenflechte Parmelia tiliacea Lindenflechte Passivsammler für NOx Die Methode beruht auf der passiven Diffusion. Moleküle von einem Gebiet mit hoher Schadstoffkonzentration werden in die Richtung niedriger Konzentration wandern, so dass sich die Konzentration ausgleicht. Die Stickstoffdioxidkonzentration ist in der Nähe der Edelstahlgitter im Innern der Röhrchen geringer als ausserhalb, da NO2 laufend durch Triethanolamin im Gitter gebunden wird. Triethanolamin bildet mit NO2 einen stabilen Komplex. Dieser wird von den Drahtgittern im Labor abgelöst und in einen Farbstoff umgewandelt. Je mehr Stickstoffdioxid gebunden wurde, desto intensiver gefärbt erscheint die Lösung. Mit dem Spektralphotometer wird die Adsorption bei 540 nm gemessen und mithilfe einer Eichkurve die Stickstoffdioxidkonzentration bestimmt. Auswertung von Messergebnissen aus Thun Zu erkennen ist, dass die Flechtenkartierung und die NOx-Belastung eine ähnliche Aussage betreffend Luftverschmutzung macht. NOx Luftgütewert Bonstetten: 44 µg/m3 Normalzone Lachenstadion: 68 µg/m3 Äussere Kampfzone Maulbeerkreisel: 122 µg/m3 Flechtenwüste Migrosparkplatz 3M: 68 µg/m3 Äussere Kampfzone Schadaupark: 91 µg/m3 Flechtenwüste Quellen: Praktikumanleitung Passivsammler/ ppp: Flechtenkartierung von Isabelle Rüfli Marc Luginbühl Dr. Daniel Brunner ELISA Parmelia sulcata Runzelflechte Enzymgekoppelter Immunadsorbtionstest Einem lebenden Insekt wird eine Mikroelektrode nahe einer Synapse gesteckt. Werden ihm nun verschiedene Duftstoffe präsentiert, können dabei die Aktionspotenziale gemessen werden. Der Ausschlag der Potenziale gibt an, wie stark ein Insekt auf den zu testenden Stoff reagiert. Evernia prunastri Pflaumenflechte Laufkugel Auf der Laufkugel wird die Wirkung von Wärme, Duftstoffen und optischen Reizen auf nichtfliegende Kleinsttieren wie Zecken gemessen. Ein Proband schreittet dabei auf einer die Bewegung ausgleichenden Kugel einem Reiz entweder entgegen oder entfernt sich davon. Der zurückgelegte Weg wird auf einer Grafik ausgewertet. Xanthoria parietina Gelbblattflechte Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay 2 mm Weg ohne Lockstoff Lockstoff von rechts Lockstoff entfernt Weg einer Zecke auf der Laufkugel Olfaktometer Mit Hilfe eines Olfaktometers lassen sich zwei Duftstoffe direkt vergleichen. An den beiden Enden einer sich verzweigenden Röhre werden zwei unterschiedliche Lockstoffe angeboten, von welchen sich die Versuchstiere für einen entscheiden müssen. Dabei ist häufig schon ein Versuchsdurchlauf representativ, da jeweils mehrer Insekte am Experiment beteilligt sind. Windkanal Im Windkanal wird die Wirkung verschiedener Duftstoffe auf fliegende Insekten gemessen. Der Duft wird in den erzeugten Wind eingesprüht und vom Tier wahrgenommen. Dessen Bewegungen werden von zwei Kameras aufgezeichnet und in der Computerauswertung in ein dreidimensionales Flugbild umgesetzt. Der ELISA Test ist eine weitverbreitete Methode mit der bestimmte Moleküle nachgewiesen werden können. Dafür wird die sogenannte Antikörper– Antigen–Reaktion genutzt. Wenn das Immunsystem eine Substanz als fremd erkennt, bildet es Antikörper die an die Substanz (Antigen genannt) anbinden und sie so markieren. Mit ELISA lassen sich diverse Stoffe wie Antigene, Antikörper, Drogen, Hormone oder Parasiten nachweisen. Eingesetzt wird ELISA beispielsweise bei folgenden Problemstellungen: >Krankheitsdiagnose >Schwangerschaftstest >Drogentest >Lebensmittel-, Luft-, Wasserqualitätstests Funktion: Nachweis von Antigenen 1. Verschiedene Proteine (Antigene) werden in den Plastikbehälter gegeben und binden sich an den Wänden fest. 2. Eine Flüssigkeit wäscht ungebundene Proteine heraus und blockiert freie Stellen an den Wänden. 3. Primäre Antikörper binden an das gesuchte Antigen. 4. Ungebundene Antikörper werden herausgewaschen. Plakat von Matthias Schild, Samira Frey, Selina Müller und Martin Hertig April 2010, Gymnasium Thun Schadau 5. Sekundäre Antikörper, mit ihren gekoppelten Enzymen, binden an die primären Antikörper. 6. Ungebundene Antikörper werden wieder herausgewaschen. 7. Das passende Substrat wird hinzugegeben. 8. Das Substrat bindet an das Enzym. Das Enzym spaltet oder verändert das Substrat. Ein Farbumschlag wird sichtbar.
