‘Bisceps’ Biofilm gevoeligheidssensoren voor in situ biofilm monitoring.

Biofilms zijn oppervlakte-geassocieerde microbiële gemeenschappen die zeer tolerant zijn tegen antimicrobiële stoffen en daarom hardnekkige besmettingen en infecties veroorzaken in industriële en medische sectoren. Biofilms die op medische implantaten worden gevormd, leiden vaak tot chronische infectie en implantaatvervanging, terwijl biofilms in de voedingsindustrie en andere industrieën kunnen leiden tot productverontreiniging. Dit project beoogt de ontwikkeling van een nieuwe sensortechnologie, gebaseerd op impedantiemeting door micro-elektrode-arrays, die in vivo en in situ biofilm detectie en monitoring mogelijk maakt. Recent bewijs verzameld aan de KU Leuven en Imec suggereert dat deze technologie niet alleen potentieel heeft om biofilms op te sporen en tijdig te melden dat antimicrobiële behandeling vereist is, maar ook om de structuur van de biofilm te meten, informatie te geven over het meest effectieve type antimicrobiële behandeling en om het reinigingsproces te volgen . Aangezien deze technologie is gebaseerd op micro-elektroden, zou een kosteneffectieve implementatie in een breed scala aan toepassingen haalbaar moeten zijn. Als zodanig wordt verwacht dat succesvolle ontwikkeling van deze technologie grotendeels zal bijdragen aan het oplossen van het biofilmprobleem. De eerste projectpijler richt zich op het bestuderen van mechanismen waarmee biofilmvorming de impedantie beïnvloedt en de toepassing van supervised machine learning om effectieve antimicrobiële behandelingsprotocollen te voorspellen op basis van impedantiegegevens. De tweede pijler is gericht op sensoroptimalisatie en implementatie in demonstratieapparatuur. De laatste pijler is gericht op het leveren van sterke proof-of-concepts, door de technologie toe te passen op in vivo biofilmmonitoring op medische implantaten (konijnenmodel) en in situ toepassing in voedingsproductie-installaties (pilootinstallaties en industriële validatiecases). Ten slotte wordt ook het generieke potentieel van de sensor geëvalueerd.