Verbundprojekt: Detektion von Brucellen in Tankmilch mittels kabelloser Sensortechnologie; Teilvorhaben: Charakterisierung und Validierung von "Plastic Antibodies" und fertigem Sensorsystem zum automatisierten Monitoring von Brucellen in Milch

Das Projekt dient der Entwicklung und Charakterisierung von Brucella-spezifischen, neuartigen, molekular geprägten Polymeren (MPIs oder "Plastic antibodies") zur Konstruktion eines elektrochemischen Brucella-Sensors in Milchtanks, da kommerziell erhältliche Milchkontrollsysteme zur Qualitätsprüfung bisher nicht über integrierte Sensoren zur Gesundheitsüberwachung verfügen. Diese Antikörper imitieren den molekularen Charakter natürlicher Antikörper, haben aber gegenüber diesen drei wichtige Vorteile: 1) Anpassung durch "Molecular Tailoring" zur Erzielung einer maximalen spezifischen Bindungsaffinität, 2) mögliche Erkennung der gesamten Bakterienoberfläche durch molekulare Hydrogele, nicht nur die Erkennung einzelner Epitope, wie bei natürlichen Antikörpern, und 3) lange Haltbarkeit unter ungünstigen Umweltbedingungen. Für die Brucelloseprävention soll der "Brucella-Sensor" rund um die Uhr drahtlos mit der Internettechnologie "IoT" überwacht werden. Das für 24 Monate geplante Projekt ist eine multidisziplinäre Integration ägyptischer und deutscher Wissenschaftler, darunter Veterinär-Mikrobiologen, ein analytischer Chemiker, ein Biotechnologe /Biomolekularchemiker sowie Elektronik- und Kommunikationsingenieure renommierter Institutionen. Das deutsche Teilvorhaben betrifft im Wesentlichen die Charakterisierung und Validierung der MIPs. Dabei werden die gewonnenen Daten wieder für den laufenden Entwicklungsprozess genutzt, bis die MIPs die optimale Struktur für die geplanten Ziele haben. Nach Fertigstellung des Sensors auf Basis der entwickelten MIPs wird dieser im Teilprojekt getestet. Dazu wird "gespikte" Milch bzw. Feldmilch als Probenmaterial verwendet. Auch hier werden die gewonnenen Daten zur Verbesserung des Sensors genutzt bis dieser für die Nutzung im technologischen Gesamtsystem geeignet ist. Nach Herstellung eines Prototypen wird dieser in Zusammenarbeit mit den ägyptischen Projektpartnern vor Ort in der Praxis getestet.