Met de steun van:
Onderzoek naar de opportuniteiten van de SIP-biosensor en nanopore DNA-sequentiebepaling voor microbiologische analyses in de agro-voedingsindustrie.
Microbiologische analyses zijn ‘key’ voor elk voedingsbedrijf en hun belang is nog aan het stijgen als gevolg van steeds strengere voedselveiligheidsreglementeringen in de EU, exportvereisten en extralegale specificaties in lastenboeken. Daarbij zetten controle-organismen ook meer en meer performante technologieën zoals Whole Genome Sequencing (WGS) in. Bovendien zijn ‘in-house’ microbiologische analyses essentieel in de proces- en productkwaliteitscontrole van voedingsbedrijven die gefermenteerde producten produceren. Dit is vooral belangrijk bij complexe fermentaties waarbij een populatie aan micro-organismen is betrokken of wanneer achtergrond-microbiota in het product aanwezig zijn.
Nieuwe ontwikkelingen in biosensor- en DNA sequentiebepalingstechnologie bieden agro-voedingsbedrijven evenwel opportuniteiten om ‘on site’ microbiologische analyses uit te voeren en dit tot op een ongezien niveau: zowel op het vlak van detectie, kwantificering als karakterisering. In dit opzicht zijn twee geavanceerde technologieën veelbelovend: het SIP-biosensorsysteem, ontwikkeld aan KU Leuven en het Mini DNA sequentiebepalingssyteem, ontwikkeld o.b.v. technologie van Oxford University. Elektrochemische SIP biosensoren bestaan uit chips die een ‘receptorlaag’ (coating) van ‘Surface Imprinted Polymers’ bevatten die gefunctionaliseerd zijn om een specifiek micro-organisme te binden (‘whole-cell receptors’). In een eerdere proof-of-concept studie werden dergelijke chips met lithografische technieken gemaakt en werd de specificiteit van de interactie met de modelorganismen E. coli en Saccharomyces cerevisiae via een hitte transfer methode vastgesteld. Het Mini DNA sequentiebepalingssyteem, op de markt gebracht als MinION door Oxford Nanopore Technologies, kan dan weer veel sneller en handiger DNA-sequenties bepalen.
SIPORE was een collectief, fundamenteel onderzoeksproject (type SBO) met als doel om de opportuniteiten die de SIP-biosensor en nanopore DNA-sequentiebepaling bieden voor microbiologische analyses in de agro-voedingsindustrie te ontluiken. Dit werd bereikt door ‘proof-of-concept’ te leveren, hun performantie na te gaan en te verbeteren, protocols te optimaliseren en verder onderzoek te doen om hun praktijktoepassing dichtbij de bedrijven te brengen.
Het uitgevoerde onderzoek kaderde in volgende doelstellingen:
Aangezien microbiologische analyses belangrijk zijn voor alle voedingsbedrijven is dit cSBO project relevant voor alle bedrijven van de hele agrovoedingssector. SIPORE legde de basis voor verdere toepassingsgerichte ontwikkelingen van het SIP biosensorsysteem die de implementatie ervan in de praktijk dichtbij brengt. Tevens leverde het project bedrijven inzicht in de mogelijkheden van MinION nanopore DNA sequentiebepaling voor point-of-care microbiologische analyses en leverde het praktisch bruikbare kennis om ermee aan de slag te gaan. De combinatie van SIP-technologie met draagbare DNA-sequencing toestellen kan een doorbraaktechnologie worden die bedrijven toelaat om microbiologische analyses tot op stamniveau uit te voeren op ‘de werkvloer’.
Kortom, het valorisatieperspectief van het project ligt in het feit dat het doorsnee agro-voedingsbedrijven op termijn in staat zal stellen om vroegtijdig, snel, praktisch en zonder grote investeringen microbiologische analyses ‘on site’ uit te voeren en dit op een niveau en tot een gehalte dat momenteel niet mogelijk is. De impact hiervan is dat terugroepacties, productafkeuringen en voedselgebonden uitbraken gereduceerd kunnen worden.
Flanders’ FOOD beheerde en coördineerde het onderzoeksproject. De wetenschappelijke uitvoering was in handen van:
SIPORE start op 1 april 2022 en loopt tot 31 maart 2024. Heb je interesse in dit project? Goed nieuws! We zoeken nog steeds bedrijven die deel willen uitmaken van de industriële adviesraad en die zo de projectresultaten van op de eerste rij te horen krijgen en deze kritisch kunnen bespreken met de SIPORE-onderzoekers vanuit het oogpunt van industriële toepassing. Dit verhoogt de garantie dat de resultaten van direct nut zullen zijn voor industriële stakeholders. Neem zeker contact op met Steven Van Campenhout van Flanders' FOOD voor meer informatie.