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Saving Time, Money and Lives Through Rapid Plug & Play Salmonella Diagnostics

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Schnellerer Salmonellennachweis mit Nanotechnologien

Salmonellen verursachen EU-weit jährlich 100 000 Fälle von Lebensmittelvergiftungen. Da der Salmonellennachweis mit herkömmlichen Verfahren bis zu fünf Tage dauert, kann Lebensmittelsicherheit nicht zweifelsfrei gewährleistet werden, was häufig zu Rückrufaktionen führt.

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Für den Nachweis und die Identifizierung von Salmonellen wird mit herkömmlichen mikrobiologischen Kulturen, biochemischen Tests oder Antikörpertests gearbeitet, die spezifische bakterielle Proteine des Pathogens erkennen. Diese Verfahren sind allerdings nicht nur zeitaufwändig, sondern erfordern für einen effizienten Nachweis auch eine Anreicherung oder Aufkonzentration der Bakterien in den Proben. Höhere Empfindlichkeit beim Salmonellennachweis Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts DART Diagnostics wurde ein Schnelltest für Salmonellen entwickelt, der neueste Nanomaterialien verwendet. „Unser Ansatz ist deshalb völlig neu, weil wir ein Amplifikationssystem mit mehreren Reportern pro Nachweis verwenden. Damit sind die Probenmengen kleiner und weniger aufkonzentriert“, erklärt Ana Martins, Mitbegründerin des Unternehmens DART Diagnostics. Die entwickelten Nanomaterialien sind von sich aus biokompatibel und unter physiologischen Bedingungen stabil. Die neue Technologie wurde unter verschiedenen Versuchsbedingungen getestet und für den genauen und sensitiven Nachweis von Salmonellen entsprechend modifiziert. Obwohl der Prototyp noch in der Praxis getestet werden muss, hoffen die Projektpartner, potenziellen Kunden das System durch fortlaufende Anpassungen schneller zur Verfügung stellen zu können. Für die Weiterentwicklung des Schnelltests von DART Diagnostics wurde ein Arbeitsplan erstellt, der den Vergleich mit vorhandenen Technologien anderer Unternehmen ermöglicht, um sein Potenzial aufzuzeigen und die Markteinführung zu beschleunigen. Zudem steht noch eine systematische Validierung zu spezifischem Nutzen und Anwendung des Tests in der Lebensmittelversorgungskette aus. Zukunftsaussichten für das DART Diagnostics-Kit Koordinierte Bemühungen der EU gegen Zoonosen konnten Salmonellenvergiftungen beim Menschen um fast die Hälfte reduzieren. Um Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten, ist jedoch ein schneller und zuverlässiger Nachweis von Salmonellen in Lebensmittel- und Umweltproben entscheidend. Aufgrund der vorgegebenen Lieferketten ist es für Lebensmittelhersteller meist kaum möglich, potenzielle Krankheitserreger zu erkennen, bevor die Produkte in den Einzelhandel kommen. Patrícia Carvalho und Dr. Ivo Martins als Mitbegründer von DART Diagnostics erklären, „dass die zahlreichen Fälle von Lebensmittelvergiftungen und Rückrufaktionen uns den Anstoß gaben, unsere Forschungsergebnisse in einen marktfähigen Salmonellenschnelltest umzusetzen.“ Mit dem DART Diagnostics-Kit können nach nur einem Tag auch niedrigste Bakterienkonzentrationen erkannt werden, sodass ein Schnelltest auf Salmonellen bereits möglich ist, bevor das Lebensmittel in den Handel kommt. Dies vermeidet nicht nur Verzögerungen, sondern schützt auch Lebensmittel und die menschliche Gesundheit. Während des Projekts analysierten die Partner den Markt für Lebensmittelsicherheit und identifizierten Umweltfaktoren, Markttrends, Wettbewerb, Risiken und Möglichkeiten. Besonderes Augenmerk galt den technischen und kommerziellen Hürden bei der Markteinführung des Schnelltests. Die im Vergleich zur klinischen Diagnostik geringeren regulatorischen Kosten der Zertifizierung und Validierung für Lebensmittelunternehmen prädestinieren die Methode für den gesamten Lebensmittelsektor. Derzeit sollen Zeitaufwand und Empfindlichkeit des Assays noch optimiert werden, sodass der DART Diagnostics-Kit künftig auch diagnostisch eingesetzt werden kann. Schwerpunkt dabei ist die Identifizierung klinischer Biomarker im Blut, wenn der Zeitrahmen für eine Behandlung sehr kritisch ist, etwa beim Nachweis des sauren Gliafaserproteins GFAP zur Erkennung eines Schlaganfalls. Schließlich will DART auch Hochschulen und deren Studenten in die Forschungen einbeziehen. „Wir freuen uns außerordentlich, einen Beitrag zur Ausbildung von Doktoranden zu leisten, um die Qualifikation von Humanressourcen in Portugal zu verbessern und die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Hochschulen zu stärken“, erklärt Dr. Martins, der diese Strategie in Zukunft fortsetzen will.

Schlüsselbegriffe

DART Diagnostics, Lebensmittel, Salmonellen, Diagnostik, Schnelltest, Nanomaterial

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