Nanodetect
Entwicklung von Nanosensoren zur ?berwachung von Nahrungsmitteln
Kurzfassung:
Gerade für den Entwurf und die Entwicklung mikrofluidischer Systeme bieten sich eine Vielzahl von Anwendungen an, haupts?chlich im Bereich der Biotechnologie. Der besondere Vorteil der Miniaturisierung liegt in den notwendigen geringen Probevolumina (Nano- bis Mikroliter), um Untersuchungen des biologischen Materials, wie z.B. Zellen, Viren oder Bakterien durchführen zu k?nnen.
Ziel des Projektes:
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Herstellung eines Biosensors, der die Aufkonzentration im Vorfeld zur Untersuchung von kontaminierten Partikeln detektieren und ermitteln kann. Hierbei soll die Produktqualit?t von Frischmilch überprüft werden, wobei die Konzentration von vier Modellanalysen für m?gliche Milch-Kontamination ermittelt werden soll. Der Nanodetect-Sensor soll der Konzentrationsmessung folgender Inhaltstoffe dienen:
- Pathogene Mikroorganismen (Listeria monocytogenes)
- Mykotoxine (Aflatoxin M1)
- Arzneimittelrückst?nde (Sulphonamide und Aminoglycoside)
- Verschnitt hochwertiger Milchsorten (z.B. Nachweis von Kuhmilchprotein in Ziegenmilch)
Projektbeschreibung:
Die Qualit?t von Frischmilch, als wichtiges Lebensmittel, hat dabei eine wichtige Bedeutung. Unerwünschte Inhaltstoffe in Rohmilch müssen m?glichst schnell kontrolliert werden, um das Risiko von Erkrankungen oder Allergiegeschehen in Milchkonsumenten zu vermindern. Im Rahmen des EU-Projektes Nanodetect entwickelt ein internationales Konsortium einen Biosensor, der die notwendige Analyse und Untersuchung von Frischmilch vereinfachen soll. Hierbei handelt es sich um Mikrokan?le mit geeigneten Oberfl?chenmaterialen und Geometriedesigns, die in Kombination mit immobilisierten Antik?rpern das ?Einfangen“ von spezifischen Kontaminanten erm?glichen. Zur Herstellung von fluidischen Mikrokanalstrukturen k?nnen technisch 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育ere Verfahren angewandt werden. In diesem Vorhaben wird die Anforderung an die Substrat- und Beschichtungsmaterialen gestellt, dass diese eine Bindung und eine gleichm??ige Verteilung der spezifischen Antik?rper erm?glichen. Mittels experimenteller Untersuchungen verschiedener Materialen konnte herausgefunden werden, dass die SU-8? Oberfl?chen mit Hilfe einer biochemischen Modifikation die Voraussetzung zur Antik?rperbindung am Besten erfüllten.
Silizium und Glas wurden als Substratmaterialen ausgew?hlt. Silizium bietet die Vorteile, dass es sich gut nasschemisch strukturieren l?sst und der Fotolack SU-8 die notwendige Haftung auf diesem Material besitz. Durch die Wahl eines transparenten Materials (Glas) l?sst sich der Durchfluss der Reagenzien durch die Mikrokan?le gut kontrollieren und eine optische Auswertung realisieren.
Eine weitere Anforderung des Teilprojects ist die Entwicklung eines optischen Sensors. Antik?rper werden durch auf den SU-8? Fl?chen immobilisiert und spezifische Kontaminanten, die in den Kan?len vorbei fliesen, k?nnen danach mit den fixierten Antik?rpern gebunden werden. Bei der Antik?rper-Antigen Rektion wird eine Fluoreszenzintensit?t ermittelt, die mittels eines optischen Sensors vermessen wird. Abbildung 2 stell das Nanodetect System dar und dazu geh?rige Komponenten.
Das IMSAS entwickelt zurzeit eine neue Version von mikrofluidischen Systemen. Da die Mikrosysteme zur Untersuchung nur einmalig verwendet werden k?nnen, ist die Umstellung des aktuellen Substratmaterials aus Kostengründen notwendig. PMMA (Polymethylmethacrylat) ist das ausgew?hlte Substratmaterial, welches den technologischen Fertigungsaufwand reduziert und gleichzeitig die Substrat- und Fertigungskosten drastisch senkt.
Partnerfirmen:
Stichting DLO -Institute of Food Safety- RIKILT http://www.rikilt.wur.nl/
The Food and Environment Research Agency - Fera http://www.fera.defra.gov.uk/
Noray Bioinformatics S.L - NorayBio http://www.noraybio.com/
Optotek d. o. o. - OPTOTEK http://www.optotek.si/
Meierei-Genossenschaft Langenhorn e.V – MGLANG
Biocult BV - BIOCULT http://www.biocult.com/
Projekt Koordinator:
ttz Bremerhaven
Dr. Hauke Hilz, Kontakt
Tel.: +49 (471) 483-2 153, "http://www.ttz-bremerhaven.de/"
Das Projekt wird von der Europ?ischen Kommission im 7. Forschungsrahmenprogramm gef?rdert.
Laufzeit: 9/08–9/11