Het opsporen van voedselallergenen is echter niet evident omdat ze slechts in zeer kleine hoeveelheden voorkomen. De MeBioS-Biosensorgroep (KULeuven) werkt momenteel aan de ontwikkeling van zeer gevoelige optische biosensoren voor de detectie van allergenen in voeding. Voedselallergieën worden door uiteenlopende voedingsmiddelen veroorzaakt. Soja, eieren, melk, pindanoten en schaaldieren zijn voornamelijk de boosdoeners. De klinische verschijnselen variëren van milde tot fatale reacties en ook de gevoeligheid van een individu voor een allergeen varieert sterk. De enige manier om allergische reacties te voorkomen is het vermijden van de consumptie van de allergenen. Betrouwbare productinformatie is daarom essentieel om voedselallergische patiënten te beschermen. Het opsporen van deze allergenen is echter niet evident omdat ze meestal slechts in zeer kleine hoeveelheden voorkomen en dikwijls gemaskeerd zijn in een complexe voedingsmatrix. Omdat in de voedingsindustrie een goede reputatie van cruciaal belang is, zijn vele voedingsproducenten op zoek naar gevoelige en betrouwbare detectiemethoden voor kwaliteitsbewaking en accurate etikettering.
De MeBioS Biosensorgroep (Afdeling Mechatronica, Biostatistiek en Sensoren, Departement Biosystemen K.U.Leuven) werkt aan de ontwikkeling van een zeer gevoelige optische biosensor voor de detectie van allergenen in voeding. Dit type biosensor koppelt de voordelen van optische vezeltechnologie (nanoplasmonics) aan die van aptameertechnologie. In een eerste deel van het onderzoek wordt gezocht naar een geschikte aptameer-bioreceptor specifiek voor het allergeen. Aptameren zijn stukjes DNA of RNA die geselecteerd worden uit een grote oligonucleotidenbibliotheek op basis van hun bindingsaffiniteit en specificiteit ten opzichte van de doelmolecule. Deze selectie gebeurt met capillaire electroforese. Deze bioreceptormoleculen worden in een tweede fase geïmmobiliseerd op een nanoplasmonische sensormodule. Deze module is opgebouwd rond een optische silicavezel bedekt met een titaniumlaag van enkele nanometers dik en een dunne laag goud van 50 nm. Wanneer de allergenen binden op de aptameerreceptoren op de goudlaag wijzigt de brekingsindex aan het sensoroppervlak. Dit fenomeen wordt ‘localised plasmon resonance’ genoemd en kan zeer gevoelig opgemeten worden. De nieuw ontwikkelde sensor moet de producenten de mogelijkheid geven om snel, accuraat en ‘label-free’ verschillende levensmiddelen te screenen voor voedselallergenen, en garanties te bieden naar de eventueel allergische consument via een sluitend kwaliteitssysteem en correcte productetikettering.
Figuur1: De optische aptasensor. Het onderste deel van de probe is met goud nanodeeltjes bedekt waarop de aptameren gebonden zijn.
Figuur2: Optische vezeltechnologie en aptameertechnologie worden gecombineerd tot een optische aptasensor voor de detectie van allergen in voeding.