Een nieuwe technologie van kan in enkele uren de aanwezigheid van schadelijke bacteriën detecteren, zo claimt NEMIS Technologies. Dat is een stuk sneller dan de twee tot zes dagen die momenteel de norm zijn.

Het lichtemissie-mechanisme van de door NEMIS Technologies – een joint venture van de Israëlische Tel Aviv University en het Zwitserse Biosynth – ontwikkelde phenoxy-dioxetaan-chemoluminescentiemoleculen wordt geactiveerd door het verwijderen van een responsieve groep die fungeert als het substraat van een bacterie-specifiek enzym: is de betreffende bacterie aanwezig, dan haalt diens enzym de responsieve groep van het luminescentiemolecuul af en licht het op. Daarmee is detectie van Salmonella en L. monocytogenes mogelijk: in het geval van Salmonella gaat er een C8-estergroep af, bij L. monocytogenes de myo-inositol 1-fosfaatgroep.

‘Maar de chemoluminescentie omvat slechts een deel van ons patent’, vertelt dr. Mario Hupfeld, CSO van NEMIS Technologies. ‘Normaliter zenden dergelijke moleculen maar zeer zwak licht uit in op water gebaseerde oplossingen. Daar heeft ons molecuul geen last van.’ Het Zwitserse bedrijf ontwikkelde reageerbuisjes met een speciale dop, waarmee de detectie van Salmonella en L. monocytogenes veel sneller verloopt. Hierbij neemt iemand op de gebruikelijke wijze met een wattenstaafje een monster en plaatst deze in het reageerbuisje met daarin een verrijkingsmedium. Bij het dichtdoen van de dop wordt het reageerbuisje hermetisch afgesloten, wat besmetting voorkomt. Indien aanwezig, kan de Salmonella- dan wel L. monocytogenes-bacterie zich vermenigvuldigen.

Hoe lang dit verrijkingsproces duurt, hangt af van de bacterie. Op de speciale cap van het reageerbuisje bevindt zich een knop, die na het verstrijken van het vermenigvuldigingsproces ingedrukt moet worden. Hierdoor valt er een tablet met daarin het chemoluminescentiemolecuul – de zogenoemde AquaSpark-tablet – in de oplossing, waarna het detectieproces vrijwel onmiddellijk start. De lichtemissie van de moleculen is detecteerbaar met een luminometer.

‘Op deze manier kunnen we binnen enkele minuten antibioticaresistentie meten’, aldus Hupfeld. Want de techniek is niet alleen toepasbaar in de voedselveiligheidsindustrie; volgend jaar komt NEMIS met een haalbaarheidsstudie voor toepassingen in de klinische wereld. ‘Detectie van L. monocytogenes en Salmonella duur nu nog ongeveer een dag, maar we willen dat terugbrengen naar zes tot acht uur.’

De door NEMIS ontwikkelde detectiemethode is toepasbaar op meerdere soorten bacteriën, aldus Hupfeld: ‘De basisstructuren van de bacteriën zijn bekend. Veel kennen we er uit de wetenschapsliteratuur.’ Daarbij maakt NEMIS veel gebruik van bacteriofagen. Antibiotica vallen vaak een breed scala aan bacteriën aan, omdat deze een vergelijkbaar metabolisme hebben. Hierdoor is vaak niet met zekerheid vast te stellen van welke bacterie een reagens afkomstig is, wat tot een vals positief resultaat kan leiden. Hupfeld: ‘Antibiotica die Salmonella aanvallen, vallen vaak ook E. coli aan.’ Door toevoeging van wel zeer soort-specifieke bacteriofagen, kan in een monster bijvoorbeeld E. coli worden gedood, terwijl de Salmonella-bacterie zich ongehinderd kan vermenigvuldigen.

NEMIS wil zijn ontwikkelde technologie volgend jaar op de markt brengen. Hupfeld: ‘In oktober zijn we gestart met het certificatieproces om aan te tonen dat onze technologie en methodes zeer betrouwbaar zijn. We vragen de Amerikaanse AOAC-certificatie aan. Deze wordt ook erkend in Europa.’