Ontwikkeling van een virussensor

Beschrijving

Doelstelling:
Het project levert nieuwe kennis en gereedschap op over de inzetbaarheid van biosensoren voor de real-time detectie van virussen in water. Het risico op pathogene virussen in de kas is een belemmering om tot optimaal hergebruik van water te komen. Met een biosensor kunnen risico’s met betrekking tot virussen in water beter worden beheerst. Dit project geeft de teler een betrouwbare manier in handen om (semi-)continu de aanwezigheid van virussen te meten.

Projectomschrijving:
Telers geven aan dat het niet zeker weten of een pathogeen virus wel/niet in het water zit, aanleiding kan zijn om tot lozing over te gaan. Op dit moment worden routinematig op de teeltbedrijven de watermonsters onderzocht door laboratoria op de aanwezigheid van bepaalde virussen. Hierdoor kan alleen een beperkt volume van de waterstroom worden onderzocht. Daarnaast is de omloopsnelheid enkele dagen. Dit is te lang, waardoor, om risico uit te sluiten, tot lozing wordt overgegaan.
In dit project wordt gewerkt aan de ontwikkeling van een prototype optische biosensor om een virus in waterstromen op glastuinbouwbedrijven aan te kunnen tonen. De virusdetectie wordt op laboratoriumschaal onderzocht aan de hand van een aantal plantpathogene virussen, namelijk komkommerbontvirus en PlamV. Aan de hand van criteria zoals gevoeligheid, kostprijs en (verwacht) traject naar commercialisatie zal de meest kansrijke toepassing verder worden ontwikkeld voor toetsing in de praktijk in de laatste fase van dit project.
Na een half jaar is een belangrijk go/no go moment; duidelijk moet dan zijn of de te ontwikkelen sensor onderscheid kan maken tussen infectieus en niet-infectieus virusmateriaal.

Financiering:
Stichting Kennis in je kas, Plantum, Stimuflori, Stowa, de Topsector Tuinbouw en Topsector Water. Met medewerking van Sendot Research, Groen Agro Control en Glastuinbouw Nederland.

Resultaten

Telers geven aan dat het risico op een virusinfectie in de kas een belangrijke reden is om water niet te hergebruiken. Dit is dus een belangrijk obstakel voor de realisatie van de emissieloze kas in 2027. Daarom is er binnen dit project gezocht naar een handzame, real-time detectietechniek voor plantenvirussen in water. Een eerste prototype is binnen dit project ontwikkeld.

Op dit moment is er in de tuinbouw geen betrouwbare manier om continu en snel de aanwezigheid van virussen in het water aan te tonen. Aan de hand van criteria zoals gevoeligheid, kostprijs en traject naar commercialisatie zijn eerst een aantal kansrijke, op fluorescentie gebaseerde, meetprincipes vergeleken. Gekozen is voor een SPR fluorescentie methode en daarnaast is kort een methode onderzocht gebaseerd op Polymerase Ketting Reactie (PCR), namelijk de capsid integrity qPCR (ci-qPCR) methode.

In de laatste fase van het project is de fluorescente probe, gekoppeld aan een handzaam fiber-optisch systeem, gemaakt voor toepassing in de praktijk. Een CGMMV verdunningsreeks werd geanalyseerd en vergeleken met de Tecan fluorescentieassay. De verkregen resultaten toonden aan dat het mogelijk is om met deze eenvoudige prototype CGMMV aan te tonen in drainage water van een kas. Hiermee lijken we dus een methode in handen te hebben om te komen tot een handzame realtime virussensor.

Verdere ontwikkeling en optimalisatie van de ontwikkelde prototype is nodig om het in de praktijk te kunnen gebruiken. Dit houdt in dat de sensor moet worden getest en gevalideerd met meerdere monsters en desinfectiemaatregelen om de betrouwbaarheid te bepalen. Hiervoor wordt momenteel gewerkt aan de opzet van een vervolgproject.