Nanotechnologie zur Erkennung von Tierkrankheiten
Die Nanotechnologie hatte einen wichtigen Einfluss auf viele Bereiche wie Elektronik und Kommunikation und weniger auf traditionellere Sektoren wie die Landwirtschaft. Mit dem Projekt BIOSENSORS-AGRICULT (Development of nanotechnology based biosensors for agriculture) soll sich dies ändern. Ziel war es, Wissen auszutauschen und die wissenschaftliche Exzellenz von Forschern aus Weißrussland, der EU und der Ukraine zu verbessern, die im wachsenden Bereich der Glasfaser-Biosensoren arbeiten. Die Herausforderung bestand darin, einzigartige Geräte zum Nachweis von Tierseuchen, Viren und Toxinen unter Verwendung von Lichtabsorption, Reflexionsübertragung, Fluoreszenz und Photolumineszenz zu schaffen. Die durchgeführte Arbeit betraf die Entwicklung von Metalloxid-Nanomaterialien mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen, die auf ebenen Platten abgeschieden wurden. Forscher nutzten fortgeschrittene Methoden wie Atomschichtabscheidung (ALD) und chemische Dampfabscheidung (CVD). Die daraus resultierenden Nanostrukturen wurden durch zahlreiche spektroskopische und mikroskopische Techniken charakterisiert, die reichlich Gelegenheit bieten, Forscher in fortgeschrittenen Methoden zu trainieren. Die elektrischen und optischen Eigenschaften wurden ebenfalls bewertet. Die Wissenschaftler funktionalisierten dann die Nanostrukturen mit Biomolekülen und testeten sie zur Verwendung als Biosensoren zum Nachweis von Salmonellen, Rinderleukose (ein leukämieähnliches bösartiges Tiervirus) und zur Überwachung der Glukosespiegel. Die Forscher untersuchten dann die Abscheidung der Metalloxide auf optischen Fasern unter Verwendung der gleichen ALD- und CVD-Techniken und entwickelten ein on-Chip-Biosensorsystem in Zusammenarbeit mit der Industrie. Darüber hinaus führten die Projektpartner Messungen durch, um Wechselwirkungen zwischen den Biomolekülen und den Biosensor-Metalloxidoberflächen zu charakterisieren, auf denen sie immobilisiert wurden. Die Daten wurden dann verwendet, um das Modell zu informieren, das wiederum verwendet wurde, um die Leistung des Biosensors zu optimieren. Die erzielten Ergebnisse ermöglichen es, schnelle und genaue Methoden für die Landwirtschaft und die Lebensmittelsicherheit zu entwickeln. Landwirte in Weißrussland, der EU und der Ukraine werden die unmittelbaren Nutznießer der Biosensoren sein, indem sie Krankheiten bei Nutztieren erkennen können. Dank des rigorosen Trainings- und Kooperationsprogramms für Nachwuchs- und erfahrene Forscher mit 164 Entsendungsmonaten, 7 Sommerschulen oder Schulungen und 2 Konferenzen versprechen die Vorteile von BIOSENSORS-AGRICULT sich nach dem Ende des Projekts fortzusetzen.
Schlüsselbegriffe
Nanotechnologie, Viehzucht, Biosensoren, Landwirtschaft, BIOSENSORS-AGRICULT
