Für die Untersuchung und Erforschung komplexer Abbauprozesse beispielsweise von Mikroschadstoffen durch Algen und ihren assoziierten Bakterien sollen Wasserproben mit verschiedensten nachweisstarken Analysemethoden untersucht werden. Die Analysemethoden für solche komplexen Analysen sind vorhanden und heute bereits weit verbreitet. Während jedoch die Datenauswertung und -analyse oft automatisiert erfolgen, sind die Arbeitsschritte der Probenanalyse und vor allem der Probenvorbereitung meist noch mit vielen manuellen Arbeitsschritten verbunden. Gerade bei der Erforschung von komplexen Zusammenhängen und der Kombination von unterschiedlichen Analysemethoden müssen oft eine Vielzahl von Arbeiten für die Probenvorbereitung durchgeführt werden. Bestehende Lösungen zur Automatisierung der Probenvorbereitung sind nur für ausgewählte Analysemethoden vorhanden. Daher sind Anwenderinnen und Anwender gezwungen, unterschiedliche Lösungen zur automatisierten Probenvorbereitung zu nutzen.
Im von der Analytik Jena GmbH und dem Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Friedrich-Schiller-Universität durchgeführten Projekt soll eine automatisierte, modulare und skalierbare Probenvorbereitungsplattform entwickelt werden (variable-Analysen-Plattform VANAPLA). Diese soll es ermöglichen, Proben für eine Vielzahl nachfolgender Analysemethoden zu bearbeiten und verfügbar zu machen. Durch den modularen Charakter der Plattform kann der Prozess der Probenvorbereitung an verschiedene Prozesse angepasst werden, Probenvorbereitungsstrategien können miteinander kombiniert und aufbereitete Proben für unterschiedliche Nachweismethoden zur Verfügung gestellt werden. Die Automatisierung der Probenvorbereitung erlaubt es, eine größere Anzahl an Proben zu analysieren und standardisiert zu bearbeiten. Erfahrungen zur Automatisierung von Analyseprozessen aus den OMICS-Techniken zeigen, dass die gezielte Analyse einer größeren Anzahl von Proben die Streuung der erzielten Messergebnisse deutlich reduziert.
Die Analyse-Plattform soll zunächst am Beispiel der Untersuchung von Abbauprozessen von Mikroschadstoffen durch Algen und assoziierter Bakterien entwickelt werden. Potenzielle Anwendungen der Plattform finden sich z. B. bei konventionellen Kläranlagen, die mit einer mechanisch-biologischen Abwasserreinigung ausgestattet sind und nach dem heutigen Stand der Technik nicht darauf ausgelegt sind, Mikroschadstoffe gezielt aus dem Abwasser zu entfernen. Eine aktive Probennahme mit automatisierter Probenaufbereitung wird einen wichtigen Beitrag zur Bewertung der Mikroschadstoffe und Schwermetallen in Gewässern leisten, da so ihr dynamischer Eintrag, die Persistenz sowie ihr Abbau und die Sequestrierung erfasst werden kann.
