Tragbarer einfacher Schnelltest für Schadstoffe in Lebensmitteln
Die Überwachung der Lebensmittelqualität und Tests auf Schadstoffe sind meist langwierig, teuer und aufwändig und können zudem nur in spezialisierten Labors mit hohem technischen Aufwand durchgeführt werden. Damit verlängert sich nicht nur der Weg auf die Teller der Verbraucher, sondern es steigt auch das Risiko, dass kontaminierte Chargen übersehen werden. Da die Prüfung von Lebensmittelproben so zeitaufwändig, umständlich und kostspielig ist, werden Tests nur bei 1 % der in der EU verbrauchten Lebensmittel durchgeführt. Um dieses Problem zu lösen, entwickelten Forscher des Projekts BIOFOS eine einfache, schnelle und zuverlässige Screening-Methode für den In-situ-Nachweis von Schadstoffen in Nüssen, Olivenöl und Milch. Das Ergebnis ist ein innovatives Werkzeug, das photonische, biologische, nanochemische und fluidische Technologien in einem einzelnen, einfach zu bedienenden und tragbaren Gerät kombiniert. Innovative Kombination von Technologien Das BIOFOS-System arbeitet mit der ausgesprochen verlustarmen Plattform TriPleX Photonic und wird mit einem Miniatur-Chip mit Mikroring-Resonatoren, VCSEL- und Si-Photodioden kombiniert. Dieser multifunktionelle Chip ermöglicht den gleichzeitigen Nachweis von Mykotoxinen, Schwermetallen und anderen Lebensmittelschadstoffen. Um die nötige Sensitivität und Spezifität zu erreichen, werden für den biologischen Nachweis Aptamere verwendet, die mehrmals regeneriert werden können. Die Forscher entwickelten auch neue Techniken zur Oberflächenfunktionalisierung für eine zuverlässige Immobilisierung der Aptamere auf der Sensoroberfläche. Diese integrierte Vorbehandlung ermöglicht es Anwendern, die Proben (Filter/SPE) zu reinigen, zu konzentrieren und mit dem kontrollierten druckgesteuerten Spender (cPDD) ein definiertes Probenvolumen exakt auf die Detektionsplattform zu geben. "Diese Kombination neuer mikrofluidischer Strukturen und einfacher Vorbehandlungsprotokolle ist in einem einfach zu bedienenden Gerät untergebracht", sagt BIOFOS-Projektkoordinatorin Ioanna Zergioti. Garantie für höchste Lebensmittelqualität Mit BIOFOS können sieben verschiedene Schadstoffe, die häufig in Olivenöl, Nüssen und Milchproben vorkommen, erstmals gleichzeitig nachgewiesen werden, und zwar mit einem einfachen, nur wenige Minuten dauernden Verfahren. Bei echten Lebensmittelproben zeigte das Gerät vielversprechende Ergebnisse, insbesondere gelang der Nachweis von Schadstoffen in Olivenöl (Phosmet) und Nüssen (Aflatoxin B1 und Mykotoxin Ochratoxin A) im ppb-Bereich. Weiterhin kann der Laktosegehalt in Milch bereits nach 30 Minuten bestimmt werden - eine bemerkenswert kurze Zeit im Vergleich zum normalen Prozedere im Labor. Da das System alle Stufen des Produktionsprozesses abdeckt, kann Herstellern und Lieferanten von Olivenöl, Nüssen und Milch eine große Sorge genommen werden. Der BIOFOS-Test deckt vom Anbau über das Saatgut bis zum Endprodukt alles ab. "BIOFOS revolutioniert mit einem schnelleren, kostengünstigen, einfachen und zuverlässigen System für den spezifischen und hochempfindlichen Nachweis die Qualitätsanalyse bei Lebensmitteln ", sagt Zergioti. "Wir sind überzeugt, dass die europäische Lebensmittelindustrie künftig auf BIOFOS nicht verzichten kann."
Schlüsselbegriffe
BIOFOS, Lebensmittelsicherheit, Lebensmittelkontamination, Lebensmittelinspektion
