MaUS
Verbundprojekt MaUS - Mikroreaktorensystem zur autonomen Untersuchung von Schimmelpilzbelastungen
Kurzfassung:
Seit Oktober 2013 befasst sich das IMSAS zusammen mit 4 Partnern aus der Industrie mit der Entwicklung eines Mikroreaktorensystems zur autonomen Untersuchung von Schimmelpilzbelastungen. Durch innovative Verfahren zur Luftprobenentnahme soll dabei erstmals die bew?hrte Methode des Anzüchtens einer Schimmelpilzprobe auf einem N?hrboden automatisiert werden. Neben technischen Neuheiten ist auch die Erprobung und Erforschung von biologischen Komponenten in Form der N?hrb?den ein ma?geblicher Fokus. Durch Kenntnis der Leitkeime und deren Eigenschaften kann in Kombination mit den richtigen N?hrmedien neben der Belastung auch die Art der beteiligten Keime bestimmt werden.
Zielsetzung:
Entwicklung von Mikroreaktoren auf Chipebene
Evaluierung geeigneter Messverfahren
Bestimmung der Leitkeime in logistischen Anwendungen und Archiven
Entwicklung geeigneter N?hrmedien
Aufbau eines Gesamtsystems
Projektbeschreibung:
Eine der wesentlichen Gefahren beim Transport von Lebensmitteln und anderen empfindlichen Gütern ist der Befall mit Schimmelpilzen. Bei der Lebensmittellogistik gehen immer wieder ganze Containerinhalte durch Schimmelpilze verloren. Die bisher bekannten Verfahren zur Messung der Pilzbelastung beruhen auf der Entnahme von Proben, die auf N?hrb?den angezüchtet werden. Die Analyse erfolgt mittels optischer Inspektion durch geschultes Personal. Ein Verfahren, mit dem in einem Container w?hrend des Transports auf See die Belastung durch Schimmelpilze festgestellt werden kann, steht derzeit nicht zur Verfügung..
Aber nicht nur aus der Transportlogistik ist die Problematik bekannt. Auch in Lagerst?tten wie z.B. in Archiven kann es unbemerkt zu Schimmelpilzbefall von Inventar kommen. Oft werden Kontaminationen Jahre lang nicht erkannt, da es in Archiven Bereiche gibt, die über einen sehr langen Zeitraum nicht betreten werden. Dieser Befall kann die archivierten Dokumente sch?digen..
Ziel des hier beantragten Projekts ist es, den Schimmelpilzbefall auf transportierten Gütern und Dokumenten in Archiven w?hrend des Transports bzw. der Lagerung durch ein automatisiert arbeitendes Messsystem zu detektieren und nach Kategorien von unkritisch bis extrem kritisch zu bewerten. Neben dem Befall der Ware oder von Dokumenten soll auch die Belastung durch eine Verschmutzung des Kühlaggregats im Container automatisiert gemessen werden. Weiterhin soll untersucht werden, inwieweit eine Unterscheidung verschiedener Pilzarten online m?glich ist. Exemplarisch stellt Abbildung schematisch den Einbau eines Sensors in einem Container dar..
Komplement?r zum Container wird untersucht inwiefern ein Messsystem sinnvoll in den Archiven eingebaut werden kann..
Von allen bekannten Detektionsverfahren für Schimmel hat sich bisher die Methode des Anzüchtens auf einem N?hrboden am besten bew?hrt. Die Grundidee des beantragten Projektes ist es, diese Methode erstmals so weit zu automatisieren, dass eine autonome Messung ohne manuelles Eingreifen m?glich wird. Dabei soll das projektierte System so robust und kostengünstig sein, dass der Betrieb in einem Container oder einem Archiv praktisch und wirtschaftlich sinnvoll ist. Das Anzüchten erfolgt dabei in kleinen Bioreaktoren auf einer Messkarte, die als Disposable in das Messsystem eingesteckt wird. Jeder N?hrboden wird mit einer dünnen Membran von der Au?enwelt abgeschlossen. Auf der Membran ist eine Leiterbahn als Heizelement integriert. Soll der N?hrboden aktiviert werden, dann wird das Heizelement mit einem kurzen Stromsto? erhitzt, so dass die Membran, die unter starkem Zugstress steht, abplatzt. Damit wird der N?hrboden der Umgebungsluft exponiert, Sporen k?nnen sich auf dem N?hrboden absetzen und beginnen zu wachsen.
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Michael Vellekoop
IMSAS, NW1, Raum O2140
Tel: +49 421 218 62604
E-mail: Kontakt
Das Forschungsprojekt MaUS wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gef?rdert.
Partnerfirmen:
BMA Labor GbR (Biologisches Mess- und Analyselabor GmbH) http://www.bma-labor.de/
microfab Service GmbH http://www.microfab.de/
VEW GmbH /http://www.vew-gmbh.de//
Dole Fresh Fruit http://www.dole.de/