Project
Multiplex receptor bioassay voor de online monitoring van waterkwaliteit
In dit project streven we naar de ontwikkeling van nieuwe multiplex biosensor technologie voor het monitoren van waterkwaliteit, met als primaire doel om bruikbaarheid, toegankelijkheid en kosteneffectiviteit van bioassays voor waterkwaliteit te verbeteren.
De technologie is gebaseerd op een flowcel met een array van honderden receptoren die actief zijn in een monolaag van levende humane cellen op een vierkante centimeter. Afhankelijk van het type test kunnen tientallen (water)monsters per chip worden geanalyseerd wat kansen biedt voor de ontwikkeling van online monitoring. Resultaten worden verkregen op basis van lichtsignalen (fluorescentie of luminescentie). Bovendien willen we onderzoeken of gistcellen als alternatieve gastheercellen voor de biosensor kunnen dienen, wat verschillende toepassingen eenvoudiger kan maken voor niet-specialisten.
Uitgangspunt is een snelle prescreening te ontwerpen op basis van bestaande CALUX-tests voor waterkwaliteit. Deze testen worden reeds gebruikt bij de SIMONI-methodiek, de huidige strategie voor bioassay-gebaseerde waterkwaliteitsmetingen die verder is uitgewerkt binnen de Kennisimpuls Waterkwaliteit. Het onderzoek richt zich op omzetting van tijdrovende laboratoriummethoden voor waterkwaliteitsmetingen naar een chip-formaat dat uiteindelijk ook online en buiten het laboratorium kan worden toegepast. Daarnaast is het doel om assays voor nieuwe typen contaminanten toe te voegen, zoals voor neurotoxische pesticiden, en receptorarrays te ontwerpen voor specifieke watertypen of voor de detectie van specifieke water gerelateerde verontreinigingen zoals pesticiden, hormoon verstorende stoffen, PAH's, dioxines en PFAS. Voor de monitoring van drinkwaterkwaliteit kan het ontwikkelde systeem worden toegepast als early-warning systeem en als screeningsmethode bij de ontwikkeling van risico gestuurde meetprogramma's in de drinkwatersector. Belangrijke criteria voor het beoordelen van effectiviteit van nieuw te ontwikkelen biosensoren zijn voldoende gevoeligheid, specificiteit en reproduceerbaarheid. Binnen het project worden ook validatiestudies uitgevoerd om de effect-signaalwaarde (trigger value) van biosensoren voor ecologische en drinkwaterkwaliteit te beoordelen, evenals hun toepassing onder gecontroleerde en veldomstandigheden om praktische toepasbaarheid te valideren en implementatie in de praktijk te ondersteunen.