Am 25. und 26. Februar findet wieder der Regionalwettbewerb "Jugend forscht" statt – diesmal als Online-Version. Eine der teilnehmenden Jungforscherinnen ist Lea Salome Marquardt. Sie ist 17 Jahre alt und besucht das Otto-Hahn-Gymnasium. Im Interview spricht Lea Salome über ihr Projekt, das in Kooperation mit dem Jugendforschungszentrum und dem OHG verwirklicht werden konnte.
Nagold - Mit welchem Projekt nimmst Du dieses Jahr beim Wettbewerb Jugend forscht teil?
Mein diesjähriges Projekt heißt "K.o. durch Gamma-Butyrolacton – Nachweis von K.-o.-Tropfen mittels Raman-Spektroskopie". Wie sicher viele wissen, sind K.-o.-Tropfen farb- und geschmacklose Betäubungsmittel, die schon in geringen Mengen den Konsumenten bewusstlos machen. Besonders in der Party-Szene wird vor allem Gamma-Butyrolacton (GBL) als Wirkstoff immer häufiger missbraucht, indem man diese Tropfen dem Opfer unauffällig ins Getränk kippt, infolge dessen Wirkung es dann zu Straftaten am wehrlosen Opfer kommt. Durch mein Forschungsprojekt wollte ich eine Möglichkeit finden, GBL in Getränken nachzuweisen, auch mit dem Ziel, die Opfer besser zu schützen.
Der Titel kommt einem irgendwie bekannt vor, forschst Du schon länger an diesem Thema?
Ja, genau, das stimmt. Ich habe bereits beim letztjährigen Wettbewerb mit diesem Thema teilgenommen. Da der Landeswettbewerb 2020 allerdings aufgrund der Corona-Pandemie ausfallen musste, habe ich in den vergangenen Monaten die Zeit dazu genutzt, mein Projekt thematisch auszuweiten und zu optimieren.
Welche neuen Erkenntnisse hast Du dieses Jahr hinzugewonnen?
Im vergangenen Jahr habe ich mich hauptsächlich damit beschäftigt, GBL mithilfe eines speziellen Titrationverfahrens chemisch nachzuweisen. Diese Nachweismethode hat gut funktioniert, war in ihrem Versuchsaufbau allerdings sehr aufwendig, sodass ich eine alltagstauglichere Nachweismethode finden wollte. Hierbei habe ich mir den Raman-Effekt zunutze gemacht, dessen Wirkungsprinzip funktioniert kurz gefasst folgendermaßen: Strahlt man mit einem Laser auf eine Lösung, so werden die in der Lösung enthaltenen Moleküle zum Beispiel zum Schwingen angeregt. Dabei ist die Schwingungs-Frequenz bei jedem Molekül beziehungsweise jeder Molekülgruppe verschieden. Mit einem sogenannten Raman-Spektrometer kann man nun die zugehörigen Emissionen der Moleküle aufzeichnen. Wertet man die Spektren aus, so kann erkannt werden, ob GBL-Moleküle in der Lösung enthalten sind.
Oft ist es ja schwierig, wissenschaftliche Erkenntnisse in praktikable Methoden umzusetzen. Ist Dir dies gelungen? Wenn ja, wie genau hast Du das gemacht?
Der vorher beschriebene Prozess ist der wissenschaftliche Teil meiner Arbeit. Für den Praxiseinsatz habe ich schlussendlich eine kleine Box gebaut, in der ein Getränk innerhalb weniger Sekunden auf seinen GBL-Gehalt analysiert werden kann. Im Wesentlichen beruht die Box auf dem Funktionsprinzip der Raman-Spektroskopie. Der einzige Unterschied ist, dass man kein Spektrometer benötigt, sondern bereits mit bloßem Auge erkennen kann, ob eine Lösung GBL enthält oder nicht. Das funktioniert so: Werden GBL-Moleküle durch einen Laser zum Schwingen gebracht, senden diese im Strahlbereich des Lasers Licht einer bestimmten Farbe aus. In der Box ist ein Filter eingebaut, der nur dieses Licht der GBL-Moleküle durchlässt. Schaut man nun durch diesen Filter in die Box, in welcher sich das Getränk befindet, so erkennt man einen hellen grün-gelblichen Lichtstrahl, sofern das Getränk mit GBL verunreinigt wurde. Das Coole dabei ist, dass man diesen Lichtstrahl auch mithilfe der Handykamera erkennen kann. Man muss also nicht zwingend selbst durch den Filter schauen, sondern kann ganz bequem sein Handy vor den Filter halten und ein Bild aufnehmen. Ist auf dem Bild der grün-gelbliche Lichtstrahl zu erkennen, so ist in dem Getränk GBL enthalten.
Ärzte sagen, dass bereits ein Getränk, welches nur 1% GBL enthält, Personen außer Gefecht setzen kann. Kannst Du diese Konzentration auch nachweisen?
Es ist natürlich immer einfacher, höhere Konzentrationen nachzuweisen, es ist mir aber schlussendlich sogar gelungen, GBL in Konzentrationen von nur 0,1% nachzuweisen!