Videnskabeligt

Den videnskabelige hypotese i projekter er at der findes en sammenhæng mellem et materiales overfladeegenskaber og mikroorganismers vedhæftning, overlevelse, vækst og biofilmdannelse, samt rengøringsvenlighed. Parametre i denne sammenhæng er bl.a. materialets potentialfordeling, hydrofobisitet og mikroskopiske struktur (porøsitet, ruhed), samt mikroorganismernes overfladestruktur og evne til at danne forskellige polysakkarider, proteiner og andre stoffer, som påvirker deres evne til at hæfte på overflader og smuds. En generel beskrivelse af dette på tværs af materialer og mikroorganismer vil gøre det muligt at nå projektets målsætning der kan beskrives således:

Målsætning

Målsætningen er at udvikle effektive og generelt anvendelige metoder til undersøgelse af mikroorganismers vedhæftning, overlevelse, vækst og biofilmdannelse på materiale-overflader, samt at opstille modeller for mere optimale prøveudtagningsplaner til kvalitativ og kvantitativ mikrobiologisk analyse af ikketransparente overflader.

Gennem opbygningen af generelle beskrivelser af sammenhængene mellem materialets overfladeegenskaber og mikroorganismers vedhæftning, overlevelse, vækst og biofilm-dannelse samt rengøringsvenlighed er det målet at systematisere og simplificere undersøgelsen af effekten af antimikrobielle stoffer (sølvioner og antimikrobielle polymer coatings) og fotokatalytiske coatings (TiO2 elektrografting). Endvidere vil dette på sigt kunne medvirke til udvikling af optimale energibesparende rengørings- og desinfektionsmetoder.

Denne mere fundamentale beskrivelse af sammenhænge vil blive opnået gennem sammenkædning af den meget store videnskabelige viden der findes i projektledergruppen inden for bakteriel biofilmdannelse og- metabolisme, skimmelsvampefysiologi og -metabolisme og overfladekemi, samt koordinering med en ny forskningsmæssig satsning i studier af hydrofobiner fra skimmelsvampe. Der vil blive anvendt de avancerede mikroskopiske teknikker der er opbygget på DTU Systembiologi til studier af biofilmdannelse på transparente materialer, og de vil blive sammenlignet med metoder udviklet til studier af ikketransparente materialer. Her vil fokus ligge på metoder som impedans mikrobiologi og kemiske analyser, samt direkte metoder som atomic force mikroskopi og skanning elektron mikroskopi. Endvidere vil anvendeligheden af immunologiske og molekylærbiologiske metoder blive undersøgt.

Udviklingsmæssigt

I virksomheden vil de forskellige metoder, der allerede er etableret til kvalitativ og kvantitativ analyse af specifikke overflader, blive videreudviklet og suppleret af nye relevante metoder, så alle mikroorganismer af relevans for fødevare-, biotek- , pharma- og medicovirksomheder vil kunne håndteres.

De udviklede metoder og modeller vil føre til nye erkendelser over sammenhænge mellem overfladestruktur, vedhæftning og rengøringsvenlighed, som vil kunne danne grundlag for udvikling af nye mere optimale overfladebehandlinger og coatings af hygiejniske overflader, samt blive brugt i forbindelse med virksomhedens engagement i European Hygienic Engineering Design Group, hvor den medvirker til opbygning af vejledninger i hygiejnisk design og i optimale rengørings og desinfektionsmetoder.

På universitetet vil de udviklede metoder gøre det muligt at studere biofilmdannelse på ikke transparente overflader.

Kommercielle succesmål

Gennem projektet vil der blive opbygget og valideret kvalitative og kvantitative metoder til afprøvning og test af ikketransparente hygiejniske overflader over for alle relevante mikroorganismer og under mange forskellige betingelser. Metoderne vil desuden kunne danne grundlag for mikrobiologiske analyser af mange andre materialer og overflader. Der vurderes at være et stort marked for både generelle kvalitative og specifikke kvantitative undersøgelser både inden for fødevareteknologi (overflader på produktions udstyr og emballager), bioteknologi og pharma (produktionsudstyr) og medico (plastre, katetre, implantater), samt inden for hospitalsvæsnet. Mange af disse metoder vil være udviklet ved udgangen af det første år og vil kunne udbydes til eksterne kunder efter 18 måneder.

Erfaringer fra anvendelse af disse metoder vil medvirke til styrkelse af den generelle mikrobiologiske viden i virksomheden og vil dermed føre til at der løbende kan udbydes flere konsulentydelser rettet mod fødevare-, bioteknologi-, pharma- og medicoindustrien såvel som sundhedsvæsnet.

Udbygningen af vidensbasen inden for prøveudtagningsplaner til kvalitativ og kvantitativ mikrobiologisk analyse af ikketransparente overflader vil ligeledes føre til en udvidelse af de udbudte serviceydelser. Effektiv prøveudtagning er af stor betydning for minimering af udgifterne til prøveudtag og analyser ved samtidig fokus på optimal opnåelig sikkerhed og kvalitet af analysen.

Den opbyggede viden vil ligeledes være en styrkelse af IPU's eksisterende aktiviteter inden for fødevareemballering, specielt aktiv emballering, hvor antimikrobielle stoffer bygges ind i emballagen.

Innovationsmæssigt vil den nye viden om sammenhængen mellem overfladeegenskaber og mikroorganismernes vedhæftning, overlevelse, vækst og biofilmdannelse, samt rengøringsvenligheden også kunne føre til nye erkendelser og opfindelser som vil kunne patenteres.

Samlet set forventes disse aktiviteter at kunne føre til fastansættelse af en person inden for området efter projektets afslutning.

Vejledere:

Seniorkonsulent, Gruppeleder, Per Væggemose Nielsen, IPU

Seniorkonsulent, Gruppeleder, Anette Alsted Rasmussen, IPU

Lektor Claus Sternberg, DTU Systembiologi

Professor Jens Chr. Frisvad, DTU Systembiologi

Se annonce. Hent denne tekst som pdf.