Nooit meer groene worst

Een bacterieverklikker kan in vijf minuten ontdekken waar je anders zes dagen voor nodig hebt.

Worstfabricage in een fabriek in Suining, in het zuidwesten van China Reuters A labourer works at the sausage workshop at a pork-processing factory in Suining, southwest China's Sichuan province, September 4, 2007. A shortage of pork, which has helped propel Chinese inflation to a 10-year high, will not ease substantially until the second quarter of next year, a senior official said on Tuesday. REUTERS/Stringer (CHINA) CHINA OUT REUTERS

Zes dagen. Zo lang zit laboratoriumchef Jos Böhmer van de Zwanenberg Food Group soms te wachten voordat hij zeker weet of voorverpakte worst en paté niet besmet is met een virus of bacterie. Geen wonder dat Böhmer enthousiast is over een nieuwe snelle detectiemethode die is ontwikkeld aan de Universiteit Twente. Aurel Ymeti, onderzoeksdirecteur van het jonge bedrijfje Ostendum, claimt dat bijvoorbeeld het norovirus of ziekmakende bacteriën als listeria en salmonella binnen vijf minuten zijn op te sporen met zijn chip en zijn draagbare detector.

Böhmer: “Om besmetting met gevaarlijke bacteriën vast te stellen kweken wij ze nu in een petrischaaltje. Snellere detectie is voor ons zeker interessant.”

Sinds mei van dit jaar heeft Ostendum een prototype gereed van de chip en de bijbehorende detector. Die zullen de komende tijd getest worden in het laboratorium van Zwanenberg in Almelo. In 2010 moet de chip op de markt komen. Ymeti schat de kostprijs voor eenmalig gebruik op 10 tot 15 euro.

De chip is een driedimensionaal netwerk van kanaaltjes die een druppel vloeistof opzuigen en analyseren. Lab-on-a-chip is een veelgebruikte benaming. In theorie kan de chip ook het Mexicaanse griepvirus aantonen in menselijk bloed, maar dan is een antilichaam nodig dat specifiek dit virus herkent. Dat is er nu niet.

Grote gevoeligheid

De kunst is om op zeg een vierkante centimeter laboratoriumwerkzaamheden samen te pakken zoals het filteren en het concentreren van het monster. Dat is niet eenvoudig. Op de chip van Ostendum is concentreren volgens Ymeti niet nodig dankzij de grote gevoeligheid. Het vleesdeeg dat Zwanenberg gebruikt voor zijn worsten en patés moet wel eerst worden verdund met een zoutoplossing voordat de chip er een druppel van kan opzuigen. In een recente publicatie heeft Ymeti laten zien dat hij het herpesvirus in een zoutoplossing binnen vijf minuten kan aantonen in een concentratie van 850 deeltjes per milliliter en in een concentratie van honderdduizend deeltjes per milliliter in bloedserum (Nano Letters, februari 2007). “Sinds de publicatie is de methode geoptimaliseerd”, zegt Ymeti. “Hoe, dat kan ik niet zeggen tot ons octrooi op de verbeteringen is toegekend. Intussen kunnen we virussen aantonen in een concentratie van één per milliliter. Met bacteriën werkt het nog beter, want die zijn honderd keer groter.”

Menno Prins, die voor Philips labs-on-a-chip ontwikkelt met magnetische bolletjes, is sceptisch over de resultaten van Ostendum. “Je kunt moleculen in heel lage concentratie aantonen zonder er een magnetisch bolletje of een ander label aan vast te maken, maar tot nu toe lukt dat alleen goed met schone vloeistoffen. Werken met échte, biologische monsters is veel lastiger.”

Microbioloog Rijkelt Beumer (Wageningen Universiteit) ziet mogelijkheden voor een chip die ziekmakende bacteriën of virussen snel aantoont. “Voor een vleesverkoper of palingrokerij die voedsel exporteert is zo’n snelle methode interessant”, zegt hij.

Toch heeft ook Beumer zijn twijfels. De lage concentraties waarin Ymeti virussen en bacteriën kan aantonen mogen indrukwekkend klinken, een bacterie als salmonella moet volgens de norm in 25 gram kip afwezig zijn, aldus Beumer. Het testen van dergelijke relatief grote hoeveelheden op een chip lijkt onpraktisch. “Het betekent dat je de bacteriën toch moet opkweken of filtreren om het goed genoeg aan te kunnen tonen”, zegt Beumer. “Met zo’n tussenstap ben je in het laboratorium zeker vier tot vijf uur zoet.”

Overpakken

Vleesdeeg, de grondstof voor worsten en patés, wordt bij Zwanenberg verhit tot 115 graden Celsius (conserveren) of 86 graden Celsius (pasteurisatie). “Dan zijn die bacteriën wel dood”, zegt Böhmer. “De problemen ontstaan pas als je vlees gaat ‘overpakken’ zoals wij dat noemen. Dat betekent dat er bijvoorbeeld een cellofaantje om de paté komt. In dat stadium kan er alsnog besmetting ontstaan.”

In geconserveerde of gepasteuriseerde paté zitten geen levende schadelijke bacteriën meer, wel kunnen er resten van dode bacteriën aanwezig zijn. Böhmer: “Ostendum moet onderscheid kunnen maken tussen dode en levende bacteriën.” Dat is lastig erkent Ymeti. “Misschien kunnen we in de loop van de tijd verschillende metingen verrichten om te kijken of de concentratie oploopt. Dan kunnen we vaststellen of de bacterie leeft.”

Microbioloog Beumer wijst erop dat antilichamen vaak niet specifiek genoeg zijn om één bepaalde bacteriesoort aan te tonen. Ymeti erkent ook dit probleem. Hij wijst erop dat zijn detector niet alleen antilichamen kan herkennen, maar in principe ook specifieke stukje DNA of RNA zodat een bacterie wél is te identificeren. In de praktijk heeft Ymeti met zijn chip nog geen RNA of DNA aangetoond.

    • Michiel van Nieuwstadt