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Erde|Umwelt

Ozon-Alarm in Grün

US-Forscher haben einen Farbstoff entwickelt, mit dem sich schnell und einfach die Anwesenheit von Ozon in der Luft nachweisen lässt. In Wasser gelöst und beispielsweise auf Papier aufgetragen, reagiert die Substanz so spezifisch mit dem aggressiven Gas, dass sie in Zukunft auch für den Hausgebrauch eingesetzt werden könnte, betonen die Wissenschaftler. So könnten beispielsweise Menschen mit Atemwegsproblemen abschätzen, wie viel Ozon sie in ihrem täglichen Leben ausgesetzt sind, und entsprechende Gegenmaßnahmen ergreifen. Zudem sei die Überwachung der Raumluft etwa in Bürogebäuden, wo Drucker oder Kopierer Ozon produzieren können, sowie bei Industrieanlagen denkbar, schreiben Amanda Garner von der Universität in Pittsburgh und ihre Kollegen.

Ozon ist eine Verbindung aus drei Sauerstoffatomen und entsteht unter anderem, wenn Sonnenlicht in Anwesenheit bestimmter Stickstoffverbindungen auf Sauerstoff trifft oder Sauerstoff elektrischen Entladungen ausgesetzt ist. Kommt es in höheren Konzentrationen in der Atemluft vor, kann es die Atemwege reizen, vor allem bei Menschen mit Krankheit wie Asthma, Bronchitis oder Mukoviszidose, deren Atemwege ohnehin angegriffen sind. Zwar gibt es Messverfahren für die Ozonkonzentration in der Luft, sie sind jedoch aufwändig und können daher nur in den seltensten Fällen direkt vor Ort eingesetzt werden.

Das neue Verfahren benötigt hingegen keinerlei Geräte außer einer kleinen UV-Lampe: Die Chemiker haben den „Pittsburgh-Grün“ getauften Farbstoff so designt, dass er ausschließlich mit Ozon reagiert und dabei eine Verbindung bildet, die unter UV-Licht grün leuchtet. Eine Echtzeitüberwachung ist damit zwar noch nicht möglich ? die leuchtende Substanz braucht etwa 30 Minuten, um zu entstehen ?, doch die Methode ist immer noch sehr viel schneller als bisherige Verfahren. Trotzdem hat sich der Farbstoff bereits sozusagen in freier Wildbahn bewährt: Die Forscher haben ihn sowohl in einem Büroraum mit zwei Laserdruckern und zwei Fotokopierern getestet als auch an der frischen Luft an einem heißen Tag in verkehrsreichen Gebieten. Dazu tränkten sie Papierstreifen mit dem Farbstoff und ließen sie für jeweils acht Stunden vor Ort. Am Ende habe man nicht nur die Anwesenheit von Ozon, sondern sogar die ungefähre Konzentration ablesen können, berichten sie.

In Zukunft könnte also jeder, der seine persönliche Ozonexposition überwachen möchte, ein kleines Plättchen mit dem Farbstoff am Körper tragen ? ähnlich wie die kleinen Dosimeter, die bei Mitarbeitern in Atomkraftwerken die Menge an radioaktiver Strahlung anzeigen. Doch die Forscher sehen nicht nur in der Umwelt Anwendungen, sondern auch in der medizinischen Forschung. Es werde beispielsweise diskutiert, ob Ozon vom Immunsystem benutzt werde, um Krankheitserreger zu bekämpfen und wie tief das Gas in das Gewebe der Atemwege eindringen könne. Bisher sei die Untersuchung allerdings kaum möglich gewesen, da die meisten Farbstoffe auch mit anderen reaktiven Sauerstoffverbindungen ein positives Signal ergeben hätten. Der neue Farbstoff arbeite dagegen auch in biologischen Geweben problemlos.

Amanda Garner (University of Pittsburgh) et al.: Nature Chemistry, Online-Vorabveröffentlichung, doi:10.1038/nchem.240 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
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