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Development and evaluation of miniaturized biosensors for diagnosis of pathogens in aquaculture

Description du projet

Diagnostic moléculaire précoce des agents pathogènes de l’aquaculture

L’aquaculture est l’un des secteurs alimentaires à la croissance la plus rapide dans le monde et fait partie intégrante de la bioéconomie européenne. Sans la pisciculture, il n’y aurait pas assez de poissons pour nourrir la population mondiale. Cependant, les poissons d’élevage sont vulnérables aux maladies. Cela fait du diagnostic précoce une priorité. Le projet AQUASENSE, financé par l’UE, développera un nouveau biocapteur pour le diagnostic moléculaire précoce des agents pathogènes aquacoles et évaluera l’utilisation du séquençage de troisième génération pour surveiller les réservoirs potentiels d’agents pathogènes. En utilisant l’aquaculture du turbot comme cas d’étude, le projet testera son dispositif de détection d’agents pathogènes chez cette espèce. L’objectif sera de permettre des traitements plus ciblés et de réduire la mortalité et le recours aux antibiotiques.

Objectif

The aquaculture industry is essential to meet the dietary needs of the growing world population and an important contributor to the European economy and to the people’s health and welfare. However, its expansion has been limited by the great variety of diseases that affect farmed species and cause great economic losses. There is an urgent need to find new methodologies that allow cost-effective and early-detection that can be easily applied in decentralized settings or points-of-care. The main goal of AQUASENSE is the development of a new biosensor for early molecular diagnosis of aquaculture pathogens and to evaluate the use of third generation sequencing to monitor potential reservoirs of pathogens. To perform this, the turbot aquaculture will be used as a study case. A miniaturized device based on microscale solid phase extraction (µSPE) and microfluidics will be developed and optimized to perform universal highly efficient DNA extraction and purification from aquaculture samples. Then this system will be integrated with a novel biosensing module, based on isothermal amplification and CRISPR/Cas system, to develop a micro total analysis system (µTAS) suitable for resource-limited analysis. This device will be evaluated for the detection of two of the most problematic pathogens in turbot. In parallel, a miniaturized nanopore sequencer will be used to monitor the microbiome present in the samples and the potential reservoirs of pathogens, with the aid of the universal highly efficient DNA extraction device. This technology will allow more targeted treatments and reduce mortality and the use of antibiotics, improving the profitability of the sector. These objectives fit with important goals included in the Farm to Fork European Strategy (European Green Deal), such as reduce dependency on antimicrobials, improve the knowledge about microbiome and reach a more sustainable aquaculture production, all of them aimed at achieving a robust and resilient food system.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020

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Coordinateur

INTERNATIONAL IBERIAN NANOTECHNOLOGY LABORATORY
Contribution nette de l'UE
€ 147 815,04
Coût total
€ 147 815,04