Det EU-finansierade CYTO-WATER-projektet har utvecklat ett innovativt analyssystem på plats som snabbt kan upptäcka olika mikroorganismer i vatten.

Den analytiska processen, som inte tar mer än två timmar, validerades för detektion av mikroorganismerna Legionella och Escherichia coli men kan enkelt anpassas för att detektera andra mikroorganismer. Snabb upptäckt innebär att beslutsamma åtgärder kan vidtas; en avgörande faktor för att säkerställa att alla potentiella sjukdomsutbrott begränsas.

"Infektionssjukdomar orsakade av mikroorganismer är den vanligaste och mest utbredda hälsorisken i samband med vatten, dricka och bada, " säger den tekniska chefen för projektet, Dr. Vicente Catalan, från Labaqua i Spanien.

"Att minska risken för vattenburna sjukdomar kommer att förbättra ryktet och konkurrenskraften för företag som vattendistributionsföretag, hotell, livsmedels- och dryckesindustrin och kemiska fabriker."

Snabba resultat

Den nya plattformen fungerar genom att automatiskt koncentrera ett vattenprov, märka varje mikroorganism som undersöks automatiskt också. Med hjälp av en fluorescensbildcytometer, varje specifik märkt mikroorganism i provet detekteras och räknas. "Denna bildcytometer är som ett slags mikroskop utan ett objektiv som identifierar närvaron av en mikroorganism baserat på fluorescensen som avges, " förklarar Dr. Catalan.

En av de största fördelarna med systemet är att det kan implementeras på plats, undvika behovet av att skicka prover till labbet och behöva vänta dagar på resultaten. När det gäller legionella, traditionella metoder baserade på kulturisolering kan ta upp till 12 dagar, CYTO-WATER-plattformen (integrerad och bärbar bildcytometer för snabb respons på Legionella och Escherichia coli i industri- och miljövatten) ger avgörande resultat på bara två timmar. "Detta är en störande fördel i den snabba diagnosen av kvalitetshot mot miljö- och industrivatten, " säger Dr. Catalan.

En annan fördel är att var och en av de tre modulerna som är involverade i provtagning, märkning och räkning av patogener kan säljas individuellt, öppnar upp en potentiellt mycket bredare marknad. Den automatiska märkningsmodulen kan till exempel anpassas till arbetsflödet i laboratorier inom olika sektorer som sjukhus och universitet.

"CYTO-WATER är en universell plattform med tillämpningar för alla vattenburna mikroorganismer, " understryker Dr. Catalan. Det finns en enorm potential här, från övervakning av Pseudomonas och Mycobacterium i sjukhuslokaler till förstörelse och upptäckt av patogener i mat- och dryckesväxter."

Höga specifikationer

För att komma till denna punkt, CYTO-WATER projektgruppen var tvungen att framgångsrikt övervinna ett antal viktiga tekniska utmaningar. Till exempel, vattenprover måste koncentreras för att förbättra upptäckten av patogener, och avbildningscytometern måste vara känslig och robust nog att uppfylla stränga regulatoriska standarder. Olika moduler av plattformen anpassades och validerades individuellt för att säkerställa att de uppfyllde marknadens specifikationer. "En annan utmaning var att integrera de teknologier som var involverade i koncentrationen, märkning och detektion av patogener i ett miniatyriserat analyssystem, " tillägger Dr. Catalan.

Operationell prestanda under verkliga förhållanden utvärderades sedan. En miljömässig och ekonomisk jämförelse med traditionell fläckprovtagning visade att CYTO-WATER var mer miljöeffektivt för att detektera legionella, och är billigare på grund av behovet av mindre personal och transporter.

Efter det officiella slutförandet av projektet i maj 2018, nya affärs- och exploateringsplaner utarbetas för att överväga hur tillverkningskostnaderna kan förfinas ytterligare. Kommersiella analyser kommer också att genomföras för att fastställa nivån på kundernas efterfrågan på plattformen och dess individuella moduler.

"Resultaten vi uppnådde med att detektera Legionella och E. coli visar systemets tekniska kapacitet, " säger Dr. Catalan. "Men, marknadsstudier för andra applikationer behöver fortfarande utföras, att utvärdera affärspotentialen fullt ut. "