Zoeken
  • marijnbouten0

SIP biosensoren: veelbelovende technologie voor snelle en goedkope on-site microbiologische analyses

Infectieuze ziekten die via voedsel overgedragen worden, veroorzaken

wereldwijd hoge medische en productiekosten. In de preventie en controle van deze ziekten is accurate opsporing van ziekteverwekkende micro-organismen in de voedselproductieketen van zeer groot belang. Voedingsbedrijven rekenen voornamelijk op externe gespecialiseerde laboratoria voor regelmatige microbiologische en chemische analyses van hun producten en productieomgeving. Deze klassieke technologieën zijn zeer gevoelig maar soms duur, en ze nemen vooral relatief veel tijd in beslag. Daardoor moeten bedrijven ofwel hun producten stockeren tot de resultaten van de analyses gekend zijn, ofwel moet het product teruggeroepen worden uit de winkels in het geval dat een mogelijk gevaar voor de voedselveiligheid gedetecteerd werd. Wegens de belangrijke economische impact hiervan, is er een grote vraag naar kosteneffectieve en robuuste methoden of apparaten die kunnen helpen om ter plaatse targetbacteriën op te sporen om de voedselveiligheid beter en sneller te garanderen.


Universiteit Maastricht, KULeuven en Universiteit Hasselt ontwikkelden een sensortechnologie die een oplossing kan bieden. Deze zogenaamde SIP (Surface Imprinted Polymere) biosensor, bestaat uit een polymeer oppervlak dat holtes (‘imprints’) bevat waarin specifieke bacteriën precies passen en ‘gevangen’ kunnen worden. Deze imprints fungeren als receptoren die een herkenningssignaal geven bij aanwezigheid van de betreffende bacterie. Via een HTM (Heat Transfer Method) omvormer wordt dit signaal omgezet in data die de aanwezigheid of de concentratie (CFU/ml) van de bacterie in het staal weergeven.

In april 2019 werd het project ‘AgrEUfood’1 gestart (looptijd 3,5 jaar) met als doel de biosensor verder door te ontwikkelen met het oog op toepassing als on-site instrument om bacteriële verontreinigingen snel en goedkoop op te sporen. Dit gebeurde op basis van de modelbacterie E. coli. Dit resulteerde onder andere in een nieuw ontwikkelde protocol voor de productie van de biosensor dat verschillende voordelen biedt: het opent mogelijkheden naar massaproductie van de sensor én de gevoeligheid van het toestel werd zodanig verbeterd dat bacteriën op niveau van wettelijke normen gedetecteerd kunnen worden. Daarnaast werden er twee prototype-uitvoeringen van de biosensor ontwikkeld: een benchtop model voor gebruik in het labo en een sensory box die kan geïntegreerd worden in een smoothiemachine van partnerbedrijf Alberts. Er werd ook gestart met het opleiden van eindgebruikers en het valideren van het systeem in een industriële of agrarische omgeving waarbij ILVO zorgde voor microbiologische referentiemetingen waarmee de biosensor resultaten kunnen vergeleken worden.


Verder onderzoek zal bepalen hoe de SIP biosensor kan aangepast worden aan andere target bacteriën relevant voor de voedingsindustrie (zoals bv. Listeria monocytogenes, Salmonella Enteritidis en S. Typhimurium, Lactobacillus plantarum, Bacilluscereus). Doorgedreven kalibratie van het aangepaste/verfijnde prototype in vervolgtrajecten kan leiden tot een volledig functioneel en gevalideerd model. AgrEUfood partners KULeuven en ILVO stapten in het consortium van een nieuw collectief, basisonderzoeksproject (‘SIPORE’) waarin onder andere verder gebouwd zal worden op de kennis uit het AgrEUfood project.


1 Project ‘AgrEUfood’ (www.agreufood.eu) is gefinancierd met de CCI grant no. 2014TC16RFCB046 binnen het Interreg V programma Vlaanderen-Nederland, het grensoverschrijdend samenwerkingsprogramma met financiële steun van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling. Meer info: www.grensregio.eu