Reaktiver Streifen zum schnellen und einfachen Nachweis und zur Quantifizierung von Allergenen in Lebensmitteln

Ein Team der Universitat Politècnica de València (UPV), der Universitat de València (UV) und des Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Raras (CIBERER) hat einen Lateral-Flow-Test entwickelt, der den Gehalt an Allergenen zuverlässig identifiziert und quantifiziert Essen mit Hilfe eines Smartphones. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Biosensoren.

„Es wird geschätzt, dass weltweit etwa 520 Millionen Menschen von Lebensmittelallergien oder -überempfindlichkeiten betroffen sind. Diese Reaktionen treten hauptsächlich durch den Verzehr von Lebensmitteln auf, die Spurenallergene enthalten. Daher ist es wichtig, sie vor dem Verzehr der Lebensmittel zu identifizieren und zu quantifizieren, und genau dafür steht der Test, den wir haben entwickelt werden“, sagt Sergi Morais, Professor am Department of Chemistry an der Universitat Politècnica de València und Forscher am Inter-University Institute of Molecular Recognition and Technological Development (IDM).

Der Prototyp wurde als Proof-of-Concept zum gleichzeitigen Nachweis von Mandel- und Erdnussallergenen entwickelt und mit alltäglichen kommerziellen Lebensmitteln wie Keksen und Energieriegeln validiert.

Unter den Vorteilen heben die Forscher die Zuverlässigkeit des Tests hervor, der mehrere interne Kontrollen und Kalibratoren enthält, die in ein miniaturisiertes 36-Punkte-Array integriert sind.

„Mit der Microarray-Technologie führen wir 36 Assays in einem einzigen Schritt durch. Anhand der abgeleiteten Informationen können wir feststellen, ob das Ergebnis wirklich positiv oder negativ ist. Darüber hinaus können wir mit den internen Kalibratoren und dem Smartphone Spuren mit hoher Präzision quantifizieren Allergen im Essen“, sagt Ángel Maquieira, ordentlicher Professor am Fachbereich Chemie der Universitat Politècnica de València.

In Bezug auf die Extraktionsmethode betont das Team von UPV, UV und CIBERER die Einfachheit, die bedeutet, dass jeder sie jederzeit durchführen kann.

„Gegenwärtige Extraktionsmethoden bestehen aus mehreren Schritten und erfordern hochentwickelte Geräte zum Mahlen, Entfetten, Extrahieren und Reinigen von Allergenen. Daher wird die Analyse in qualifizierten Labors durchgeführt. Ziel ist es, die Analyse zu dezentralisieren, wie dies bei COVID geschehen ist -19-Test. Wir möchten, dass jeder in der Lage ist, ein Lebensmittel kurz vor dem Verzehr zu analysieren“, fügt Sergi Morais hinzu.

Die entwickelte Extraktionsmethode basiert auf der Verwendung einer tragbaren Mühle, mit der die Probe in einem einzigen Schritt gemahlen und filtriert wird; 5 ml einer Lösung werden dann hinzugefügt, um das Allergen zu extrahieren, und sobald die Probe vorbereitet ist, wird der Teststreifen in die Lösung eingetaucht. Und in nur 5 Minuten ist das Ergebnis erhalten, das mit einem Mobiltelefon abgelesen werden kann.

„Bei geschätzten Kosten von 1 € pro Streifen hat der entwickelte Test ein großes kommerzielles Potenzial, beispielsweise im Lebensmittelbereich zur schnellen Identifizierung von Allergenen in situ und im pharmazeutischen Bereich zur Quantifizierung der Wirksamkeit von Allergenextrakten, die in Allergietests verwendet werden. “, sagt Amadeo Sena, Postdoktorand am Interuniversitären Institut für molekulare Erkennung und technologische Entwicklung (IDM).

Zukünftige Entwicklung

Mit Blick auf die Zukunft weist das UPV-, UV- und CIBERER-Team darauf hin, dass der Teststreifen aufgrund der Eigenschaften des Teststreifens leicht für andere Allergene angepasst werden könnte, da die Gruppe über spezifische Antikörper für eine Vielzahl von Allergenen und Biomarkern verfügt.

„Unsere Herausforderung besteht darin, einen Test zur gleichzeitigen Quantifizierung der 14 Allergene zu entwickeln, die gemäß dem Königlichen Dekret 126/2015 deklariert werden müssen“, schließt Patricia Casino, Forscherin am Instituto Universitario de Biotecnología i Biomedicina (BIOTECMED) – Universitat de València und der CIBERER.