Bisceps

Waarom dit project? 

In een productieproces kunnen biofilms, oppervlakte-geassocieerde microbiële gemeenschappen, een probleem vormen voor herhaaldelijke contaminatie en verlaagde kwaliteit van voedingsproducten. Deze biofilms komen frequent voor op plaatsen die niet eenvoudig te bereiken zijn. Op die manier kan er een slijmlaag van bacteriën ontstaan die weerstaat aan reiniging en desinfectie, en zo de kwaliteit in het gedrang brengt.
 
Om dit te voorkomen is de ontwikkeling van een real-time in situ biofilm sensor een methode om een biofilm snel te detecteren en te karakteriseren. Momenteel bestaan er al dergelijke technieken, maar zijn deze vaak weinig informatief, tijdrovend en enkel mogelijk op makkelijk te bereiken oppervlakken. 

Daarom zal in dit project een sensortechnologie op basis van complexe weerstand (impedantie) metingen door micro-elektrodearrays ontwikkeld worden. Deze technologie heeft een groot potentieel doordat de biofilms niet enkel gedetecteerd, maar ook gekarakteriseerd kunnen worden. Daarnaast is er een kosteneffectieve implementatie in een breed scala van toepassingen mogelijk door het gebruik van micro elektroden.  

Onderzoeksaanpak en verwachte resultaten

Bisceps is een collectief onderzoeksproject (type SBO). Met dit project willen we voedingsbedrijven, machinebouwers, en reinigings – en desinfectiebedrijven laten zien dat een snelle detectie van biofilms mogelijk is aan de hand van impedantie metingen. Concreet willen we dit doel bereiken door: 

• Identificatie van de correlaties tussen biofilmstructuur en impedantiepatronen.
• Identificatie van impedantie-gebaseerde classifiers om antimicrobiële tolerantie te voorspellen.
• Integratie van de micro-elektrode arrays in applicatie-compatibele sensorsystemen.
• Ontwikkeling van een Proof-of-concept voor het gebruik van impedantiesensoren voor het monitoren van biofilms op medische implantaten en in de (voedsel)productiesystemen.
• Inzichten verwerven in het generisch potentieel van impedantiesensoren voor het monitoren van biofilms. 

Doelgroep

Contaminerende biofilms kunnen gevormd worden op veel verschillende materialen en oppervlakten. Deze biofilm sensor kan dan ook van groot belang en relevant zijn voor verschillende industriële sectoren, maar in eerste plaats is dit project gericht aan voedingsbedrijven, machinebouwers en reinigings- en desinfectiebedrijven 
Door dit project zullen de wetenschappelijke inzichten in deze nieuwe sensortechnologie op basis van impedantiemetingen door micro-elektrodearrays verbreed en onderbouwd worden. Zo zal er een proof-of-concept voor gebruik in situ in de voedingsindustrie geleverd worden en zal de compatibiliteit van de sensor met antimicrobiële strategieën en kwaliteitscontrole diensten geëvalueerd worden.  

Projectpartners 

Het Bisceps project wordt uitgevoerd door zes verschillende onderzoeksgroepen:  

• Centrum van Microbiële en Plant Genetica (CMPG) van de K.U. Leuven onder leiding van Prof. Dr. Ir. Hans Steenackers 
• Imec-Leuven life science department onder leiding van Dr. Dries Braeken 
• Imec-Ghent CMST onder leiding van Prof. Dr. Maaike Op de Beeck 
• Research Unit Knowledge-Based Systems KERMIT van de UGent onder leiding van Prof. Dr. Bernard De Baets 
• Departement van Trauma chirurgie van UZ Leuven onder leiding van Prof. Dr. Willem Jan  Metsemakers 
• Laboratorium van enzyme-, fermentatie- en brouwtechnoligie (EFTB) van de K.U. Leuven campus Gent onder leiding van Dr. Alex Verplaetse