Das SAFIA Technologies Team: Ayberk Coşkun, Nick Gundermann, Dr. Timm Schwaar, Dr. Peter Carl (v.l.n.r.)
Quelle: BAM
Projektlaufzeit
01.04.2020 - 31.03.2022
Projektart
Projektstatus
Laufend
Kurzbeschreibung
Das EXIST-Projekt SAFIA Technologies entwickelt einen innovativen Multiplex Schnelltest (Immunoassay) für den praktischen Einsatz in der kommerziellen Lebensmittel- und Umweltanalytik.
Ort
SAFIA Technologies |
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Richard-Willstätter-Straße 11
12489 Berlin Adlershof
Mykotoxine (Schimmelpilzgifte) können z. B. in Getreide und Getreideprodukten ein Problem sein. Quelle: BAM
In der Lebensmittelüberwachung werden viele Proben auf unterschiedliche Parameter hin untersucht. Dies ist trotz der Automatisierung einzelner Verfahrensschritte noch immer teuer, zeitraubend und personalintensiv. SAFIA Technologies adressiert dieses Problem und entwickelt eine partikelbasierte Multi-Analyt-Methode, mit der viele Kontaminanten parallel nachgewiesen werden können.
Quelle: BAM
Das Ziel von SAFIA Technologies ist die Entwicklung eines partikelbasierten Immunoassay-Kits für die Detektion von Mykotoxinen in Lebens- und Futtermitteln. Mit dem Assay sollen die Konzentrationen aller von der EU regulierten Mykotoxine nachgewiesen werden können. So kann überprüft werden, ob Höchstmengengehalte unter- oder überschritten werden.
Quelle: BAM
Es werden Polystyrol-Kern/Siliziumdioxid-Schale Partikel als Plattform für kompetitive Immunoassays eingesetzt. Diese werden mit einer Anti-Fouling Oberfläche beschichtet, die gleichzeitig das Koppeln von Haptenen ermöglicht. Daraus wird ein kompetitiver Immunoassay generiert. Nötige Antikörper dazu müssen getestet und ggf. entwickelt werden. Die Testbedingungen werden dann so optimiert, dass der Immunoassay waschfrei, d.h. in einem Mix-and-Measure-Verfahren durchgeführt werden kann.
Quelle: BAM
Koordination
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Partner Organisation
Profund Innovation, FU Berlin
Funding
Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms EXIST Forschungstransfer des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert.
SAFIA Multiplex Schnelltest für den praktischen Einsatz in der kommerziellen Lebensmittel- und Umweltanalytik
SAFIA ermöglicht eine genaue und schnelle Aussage über Höchstmengenkonzentrationen von unterschiedlichen Kontaminanten in Lebensmitteln und kann sehr früh in der Wertschöpfungskette eingesetzt werden. Ziel des SAFIA Technologies Projekts ist es, einen Multiplex Immunoassay zur Detektion von Mykotoxinen in Lebens- und Futtermitteln zu entwickeln. Im Vergleich zu kommerziellen Partikelplattformen werden hier Kern-Schale-Partikel eingesetzt, die aus einem Polymerkern und einer Siliziumdioxidschale bestehen. Diese bieten den Vorteil, dass sie sowohl in Wasser als auch in organischen Lösemitteln beständig sind. Außerdem ist die Siliziumdioxidschale vielseitig chemisch modifizierbar, so dass Toxine einfach an die Oberfläche gekoppelt werden können. Zudem können funktionelle Gruppen, wie Polyethylenglykolgruppen, auf der Oberfläche angebracht werden, um unspezifische Bindung zu unterdrücken. Damit ist es möglich, die Assays besonders einfach - nämlich waschfrei - durchzuführen. Es soll ein Test entwickelt werden, bei dem die Probe, z. B. ein Getreidextrakt, nur noch mit den Reagenzien des Kits gemischt werden muss.
SAFIA Technologies basiert auf mehreren Jahren wissenschaftlicher Vorarbeit. Die Technologie wurde bereits erfolgreich in der Umweltanalytik eingesetzt.
Dr. Timm Schwaar bei der Überprüfung der SAFIA-Partikel an einem Durchflusszytometer
Quelle: BAM
Einfache Durchführung, Zeit- und Kostenersparnis
Während bei den meisten heterogenen Immunoassays überschüssige, bzw. nicht gebundene Reagenzien zwischen den einzelnen Inkubationsschritten durch Waschen der festen Phase entfernt werden müssen, kommen homogene Immunoassays ohne Waschschritte aus. Als waschfreier Assay bietet SAFIA den Vorteil, besonders schnell und einfach durchgeführt werden zu können, da die Reagenzien und die Probe lediglich gemischt werden müssen. Darüber hinaus ermöglicht das Multiplexing, also die gleichzeitige Durchführung mehrerer Messungen, eine starke Erhöhung des Probendurchsatzes. Zusätzlich wird Laborverbrauchsmaterial aus Plastik eingespart. Dadurch werden Analysekosten weiter gesenkt und Abfälle vermieden.
Weitere Einsatzmöglichkeiten der Plattformtechnologie SAFIA
Es wird geschätzt, dass etwa 4 % aller Erwachsenen an einer Lebensmittelallergie leiden. Daneben leiden viele Menschen an Nahrungsmittelunverträglichkeiten. Mit der SAFIA Innovation soll zukünftig der Nachweis verschiedener Allergene in einer Messung nach dem Mix-and-Measure Prinzip ermöglicht werden.
Partner
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (Projektkoordination)
Profund Innovation, FU Berlin
Förderung
Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms EXIST Forschungstransfer des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert.