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StartseiteForschung aktuellUhrenfälschern auf der Spur19.12.2012

Uhrenfälschern auf der Spur

Schweizer Forscher setzen beim Kampf gegen Produktpiraterie auf DNA-Analysen

Technologie.- Jährlich kommen rund 40 Millionen Fälschungen von Schweizer Armbanduhren in Umlauf. Selbst Experten haben Mühe, Nachgemachtes aus Fernost vom Original zu unterscheiden. Um die Uhren fälschungssicher zu machen, implantieren Forscher ihnen nun künstliche DNA.

Von Thomas Wagner

Das Prinzip: In die Originalprodukte werden künstlichen DNA-Moleküle eingearbeitet.  (AP)
Das Prinzip: In die Originalprodukte werden künstlichen DNA-Moleküle eingearbeitet. (AP)

Ein kleines, unscheinbares Kellerlabor, ganz in der Nähe der Eidgenössisch-Technischen Hochschule Zürich: Dort ist das Startup-Unternehmen "Genuine-ID" zu Hause.

"Genuine ist Englisch und steht für 'eindeutig'. Und in 'Genuine' ist mit den ersten drei Buchstaben das Wort 'Gen' verpackt. Und das ist eine Anspielung auf die Methode, die wir verwenden: Wir arbeiten mit DNA, also mit echtem Gen-Material."

Max Grass ist Produktmanager von 'Genuine ID'. Er hat gemeinsam mit seinem Bruder, einem Chemiker an der ETH-Zürich, ein Verfahren entwickelt, mit dem sich gefälschte Produkte eindeutig vom Original unterscheiden lassen. Das Ganze funktioniert wie eine Art 'Vaterschaftstest'. Der Knackpunkt: Der Hersteller versetzt das Originalprodukt mit einer Art künstlich erzeugtem Erbgut: Das besteht aus DNA, einem Biomolekül, das eine bestimmte Anzahl von Ribonukleinsäuren in einer charakteristischen Anordnung enthält.

"Die Idee, Produkte mit DNA zu markieren, gibt es eigentlich schon lange. DNA hat eine extrem hohe Informationsdichte."

Allerdings: In herkömmlichen Verfahren werden solche DNA-Moleküle von außen auf die Materialien aufgebracht. Daraus ergeben sich aber verschiedene Nachteile: Im Laufe der Zeit kann der DNA-Code vollständig abgewaschen werden. Das Produkt würde dann als Fälschung identifiziert, obwohl es sich tatsächlich um ein Original handelt. Und: Gewiefte Fälscher könnten die DNA an der Oberfläche identifizieren und nachmachen. Die Wissenschaftler aus Zürich wählen deshalb einen anderen Weg: Sie arbeiten die künstlichen DNA-Moleküle direkt in die Originalprodukte ein.

Leicht gesagt – doch in Wirklichkeit ist das Ganze ein schwieriges Unterfangen. In einem ersten Schritt muss verhindert werden, dass Fälscher die künstliche Produkt-DNA isolieren und nachmachen. Der Code kann relativ einfach am Rechner geschrieben und nach dieser Vorgabe innerhalb von Stunden im Labor produziert werden; der Aufwand ist überschaubar. Um den Code aber fälschungssicher zu machen, wird er in einem Meer weiterer DNA-Stränge versteckt.

"Das heißt: Wir verwenden eine ganz lange DNA-Kette. Die schneiden wir in Stücke. Das sind dann schlussendlich eine Million DNA-Stränge. Und nur einer ist unserer, den wir tatsächlich verwenden, um unser Produkt zu codieren."

In einem zweiten Schritt müssen die Schweizer Experten dafür Sorge tragen, dass die Produkt-DNA beim Einarbeiten beispielsweise in das Metall einer Armbanduhr oder in ein Medikament keinen Schaden nimmt.

"Das ist eigentlich der Kern unserer Methode, dass wir eine ganz kleine Glaskugel einschließen. Das sind Glaskugeln im Mikrometer-Bereich, die in Pulverform vorliegen. Das ist das Material, das dann in ein Produkt eingearbeitet wird, in ganz kleinen Mengen."

Ist ein Originalprodukt erst einmal mit der synthetischen DNA versetzt, bleibt die Frage nach der späteren Überprüfung: Handelt es sich bei einem Produkt um ein Original oder um eine Fälschung? Um das herauszufinden, entnehmen die Schweizer Forscher eine Materialprobe. Diese wird mit einer Kopie des DNA-Codes versetzt und in schneller Folge erhitzt und wieder abgekühlt.

"Und in jedem Zyklus, in jedem Aufheiz- und Abkühlzyklus, vervielfältigt sich der DNA-Strang, wenn der Abgleich von dem gespeicherten Original und dem aus dem Produkt vorhanden ist. Dann formen die zusammen eine neue Doppelhelix. Somit ergibt sich eine Vervielfältigung. Und somit ist das auch eine quantitative Methode."

Das heißt: Beim Erwärmen und Abkühlen vervielfältigt sich die künstliche DNA, wenn sie mit einer passenden Probe zusammen kommt. Wenn diese Vervielfältigung nicht messbar ist, handelt es sich um eine Fälschung. Anfragen und Aufträge erhielt "Genuine-ID" Zürich bislang gar nicht so sehr von den Herstellern exklusiver Uhren oder Kleidung. Hauptinteressent ist die Pharmaindustrie. Dort stellen nahezu perfekte nachgemachte Medikamente ein großes Problem dar. Die neue Methode, bei der die Produkte mit künstlicher DNA versetzt werden, verspricht Abhilfe. Ebenso sind Kunststoff-Hersteller interessiert: Sie wollen verhindern, dass ihre unter hohem Aufwand entwickelten Spezialwerkstoffe kopiert werden. Eher überraschend war für Max Grass und seine Mitstreiter das Interesse aus der Bauindustrie.

"Da geht's um Haftungen. Da geht es um den Nachweis von Echtheit von eingesetztem Baumaterialien, also beispielsweise Zement oder Baukleber."

Zukünftig, so zeichnet es sich ab, werden auch Baumaterialien mit künstlicher DNA versetzt, um zu verhindern, dass nachgeahmte Produkte mit möglicherweise minderwertiger Qualität zum Einsatz kommen.

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