Prosjektnummer
910119
Utvikling av et hurtigdiagnostisk system for påvisning av Listeria monocytogenes i sjømatindustrien (NDx-ListeriaControl)
Listeria monocytogenes er et zoonotisk bakterie som overføres via mat og er forbundet med høy dødelighet og betydelige økonomiske tap, særlig i spiseklare matvarer som sjømat. Dagens deteksjonsmetoder, som ISO-basert dyrking og PCR, er tidkrevende, krever anrikning og er ikke lett å tilpasse til feltforhold.
Dette prosjektet har som mål å utvikle NDx-ListeriaControl, et raskt, sensitivt og brukervennlig “lateral flow assay (LFA)”-system kombinert med iaX-leser, en digital diagnostisk plattform med KI-støtte. Systemet vil gjøre det mulig å kvantifisere L. monocytogenes på stedet på kort tid, noe som vil bidra til raske beslutninger i sjømatforedlingsmiljøer.
Prosjektet vil identifisere og validere sensitive biomarkører, optimalisere analyseytelsen, gjennomføre inklusivitets- og eksklusivitetstester og validere systemet både i laboratoriet og i felt. Integrasjon med iaX-leseren vil forbedre sensitiviteten, sporbarheten og den datadrevne matsikkerhetsstyringen.
Denne innovative løsningen vil forbedre overvåkingen av L. monocytogenes i sjømatindustrien ved å redusere analysetiden betydelig, og dermed redusere risikoen for tilbakekalling av produkter.
Dette prosjektet har som mål å utvikle NDx-ListeriaControl, et raskt, sensitivt og brukervennlig “lateral flow assay (LFA)”-system kombinert med iaX-leser, en digital diagnostisk plattform med KI-støtte. Systemet vil gjøre det mulig å kvantifisere L. monocytogenes på stedet på kort tid, noe som vil bidra til raske beslutninger i sjømatforedlingsmiljøer.
Prosjektet vil identifisere og validere sensitive biomarkører, optimalisere analyseytelsen, gjennomføre inklusivitets- og eksklusivitetstester og validere systemet både i laboratoriet og i felt. Integrasjon med iaX-leseren vil forbedre sensitiviteten, sporbarheten og den datadrevne matsikkerhetsstyringen.
Denne innovative løsningen vil forbedre overvåkingen av L. monocytogenes i sjømatindustrien ved å redusere analysetiden betydelig, og dermed redusere risikoen for tilbakekalling av produkter.
Hovedmål
Å utvikle et sensitivt og brukervennlig hurtigdeteksjonssystem for påvisning av Listeria monocytogenes i sjømatindustrien, som reduserer analysetiden fra dager til minutter og styrker mattrygghetsovervåkingen gjennom robust validering i både laboratorie- og feltmiljøer.
Delmål (med korresponderende arbeidspakker (AP-er)
1. Å identifisere, kvantifisere og evaluere publisert kunnskap om sensitive biomarkører for Listeria monocytogenes, samt utføre en omfattende bioinformatisk analyse for in silico-validering av biomarkørkandidater (AP1).
2. Å implementere validering i alle stadier av prototypeutviklingen for å sikre høy sensitivitet, selektivitet og reproduserbarhet (AP2).
3. Å gjennomføre laboratoriebaserte inklusivitets- og eksklusivitetsstudier på et bredt spekter av L. monocytogenes-stammer og ikke-målorganismer for å evaluere deteksjonsområde og kryssreaktivitet for LFA-prototypen (AP3).
4. Å optimalisere og validere prototypeytelse under laboratorieforhold som etterligner reelle forhold, inkludert testing i matmatriser og produksjonsmiljø (AP4).
5. Å integrere iaX-leseren med KI-støtte på lokaliteter i sjømatindustrien for å oppnå ytelse på nivå med kulturbaserte gullstandarder, samtidig som brukervennligheten ivaretas for å legge til rette for industriell implementering (AP5).
6. Å validere den optimaliserte NDx-ListeriaControl både under felt- og laboratorieforhold i henhold til standarder godkjent av Mattilsynet (AP6).
2. Å implementere validering i alle stadier av prototypeutviklingen for å sikre høy sensitivitet, selektivitet og reproduserbarhet (AP2).
3. Å gjennomføre laboratoriebaserte inklusivitets- og eksklusivitetsstudier på et bredt spekter av L. monocytogenes-stammer og ikke-målorganismer for å evaluere deteksjonsområde og kryssreaktivitet for LFA-prototypen (AP3).
4. Å optimalisere og validere prototypeytelse under laboratorieforhold som etterligner reelle forhold, inkludert testing i matmatriser og produksjonsmiljø (AP4).
5. Å integrere iaX-leseren med KI-støtte på lokaliteter i sjømatindustrien for å oppnå ytelse på nivå med kulturbaserte gullstandarder, samtidig som brukervennligheten ivaretas for å legge til rette for industriell implementering (AP5).
6. Å validere den optimaliserte NDx-ListeriaControl både under felt- og laboratorieforhold i henhold til standarder godkjent av Mattilsynet (AP6).
L. monocytogenes forårsaket en økonomisk byrde på 3,2 milliarder dollar i USA i 2018 på grunn av sykdom, tilbakekallinger og tapt produktivitet. I Norge har L. monocytogenes ført til gjentatte tilbakekallinger av røkt laks og annen sjømat, noe som er bekreftet av Mattilsynet. Disse hendelsene medfører risiko for både inntektstap og eksportrestriksjoner.
For å håndtere risikoen for kontaminasjon gjennomfører produsentene omfattende hygienetiltak og tester, med opptil 10 000 prøver per år på enkelte anlegg. Derfor er det behov for raskere og mer kostnadseffektive verktøy. NDx-ListeriaControl-systemet påviser Listeria på stedet på under 25 minutter til en pris på ca. 200 kroner per test. NDx-ListeriaControl-systemet reduserer behovet for tredjepartslaboratorier, kaldkjedeforsendelse og eksternt personell, slik at produsentene kan handle raskt og teste oftere. Ved å integrere hurtigtesten i HACCP-rutinene kan norske sjømatprodusenter forbedre mattryggheten og opprettholde en sterk posisjon på eksportmarkedene. Systemet er også skalerbart og kan tilpasses for å påvise andre viktige patogener, som Salmonella og E. coli, noe som bidrar til en bredere risikostyring.
For å håndtere risikoen for kontaminasjon gjennomfører produsentene omfattende hygienetiltak og tester, med opptil 10 000 prøver per år på enkelte anlegg. Derfor er det behov for raskere og mer kostnadseffektive verktøy. NDx-ListeriaControl-systemet påviser Listeria på stedet på under 25 minutter til en pris på ca. 200 kroner per test. NDx-ListeriaControl-systemet reduserer behovet for tredjepartslaboratorier, kaldkjedeforsendelse og eksternt personell, slik at produsentene kan handle raskt og teste oftere. Ved å integrere hurtigtesten i HACCP-rutinene kan norske sjømatprodusenter forbedre mattryggheten og opprettholde en sterk posisjon på eksportmarkedene. Systemet er også skalerbart og kan tilpasses for å påvise andre viktige patogener, som Salmonella og E. coli, noe som bidrar til en bredere risikostyring.
Prosjektorganisering
Prosjektet koordineres av NordicDx og arbeidet utføres i nært samarbeid med partnere, der Nofima leder AP3 og AP4, og bidrar med ekspertise innen laboratorievalidering og optimalisering. Cermaq er sluttbruker av NDx-ListeriaControl-systemet. Det vil være tett kontakt med dem gjennom hele prosjektperioden for å sikre sluttbrukerinvolvering.
Arbeidet er fordelt på følgende arbeidspakker (AP-er):
AP1: Litteraturgjennomgang, prediksjon av biomarkører for L. monocytogenes og nedstrømsanalyser
Leder: Klevia Dishnica (NordicDx)
Formålet med denne arbeidspakken er å identifisere, analysere og karakterisere viktige biomarkører som er spesifikke for L. monocytogenes gjennom en omfattende litteraturgjennomgang, bioinformatiske analyser og strukturell modellering. Dette vil bidra til å velge ut pålitelige og spesifikke biomarkører som vil inngå i utviklingen av en innovativ LFA i AP2.
AP2. Utvikling av den innovative Lateral Flow Assay
Leder: Celine Lorentsen (NordicDx)
Aktiviteter
AP2 fokuserer på å utvikle en funksjonell LFA-prototype for påvisning av L. monocytogenes, ved hjelp av optimaliserte bindingsmolekylersom er designet for å binde seg tett og spesifikt til utvalgte biomarkører, med minimal kryssreaktivitet. Biomarkører identifisert i arbeidspakke 1 vil være retningsgivende for design, utvalg og raffinering av deteksjonsmolekyler. Prototypen vil bli skreddersydd for integrering med NordicDx-plattformen og iaX-lesersystemet, som er kompatibelt med digitale avlesningssystemer.
AP3: Inkludering og ekskludering (screening av ytelse i laboratoriet)
Prosjektet koordineres av NordicDx og arbeidet utføres i nært samarbeid med partnere, der Nofima leder AP3 og AP4, og bidrar med ekspertise innen laboratorievalidering og optimalisering. Cermaq er sluttbruker av NDx-ListeriaControl-systemet. Det vil være tett kontakt med dem gjennom hele prosjektperioden for å sikre sluttbrukerinvolvering.
Arbeidet er fordelt på følgende arbeidspakker (AP-er):
AP1: Litteraturgjennomgang, prediksjon av biomarkører for L. monocytogenes og nedstrømsanalyser
Leder: Klevia Dishnica (NordicDx)
Formålet med denne arbeidspakken er å identifisere, analysere og karakterisere viktige biomarkører som er spesifikke for L. monocytogenes gjennom en omfattende litteraturgjennomgang, bioinformatiske analyser og strukturell modellering. Dette vil bidra til å velge ut pålitelige og spesifikke biomarkører som vil inngå i utviklingen av en innovativ LFA i AP2.
AP2. Utvikling av den innovative Lateral Flow Assay
Leder: Celine Lorentsen (NordicDx)
Aktiviteter
AP2 fokuserer på å utvikle en funksjonell LFA-prototype for påvisning av L. monocytogenes, ved hjelp av optimaliserte bindingsmolekylersom er designet for å binde seg tett og spesifikt til utvalgte biomarkører, med minimal kryssreaktivitet. Biomarkører identifisert i arbeidspakke 1 vil være retningsgivende for design, utvalg og raffinering av deteksjonsmolekyler. Prototypen vil bli skreddersydd for integrering med NordicDx-plattformen og iaX-lesersystemet, som er kompatibelt med digitale avlesningssystemer.
AP3: Inkludering og ekskludering (screening av ytelse i laboratoriet)
Leder: Trond Løvdal (Nofima)
Aktiviteter
Evaluere NDx-ListeriaControl-systemets ytelse ved å vurdere dets sensitivitet, spesifisitet og deteksjonsområde gjennom inklusivitetstesting med ulike L. monocytogenes-stammer og eksklusivitetstesting med ikke-målorganismer. Målet er å bekrefte at systemet kan påvise lave nivåer av L. monocytogenes, samtidig som man unngår falske positive resultater fra andre bakterier som finnes i sjømat og prosesseringsmiljøer.
Aktiviteter
Evaluere NDx-ListeriaControl-systemets ytelse ved å vurdere dets sensitivitet, spesifisitet og deteksjonsområde gjennom inklusivitetstesting med ulike L. monocytogenes-stammer og eksklusivitetstesting med ikke-målorganismer. Målet er å bekrefte at systemet kan påvise lave nivåer av L. monocytogenes, samtidig som man unngår falske positive resultater fra andre bakterier som finnes i sjømat og prosesseringsmiljøer.
AP4: Optimalisering av NDx-ListeriaControl Assay
Leder: Tone Mari Rode (Nofima)
Aktiviteter
Målet med AP4 er å vurdere og optimalisere arbeidsflyten for prøvetaking og prøveforberedelse for NDx-ListeriaControl-systemet for å sikre nøyaktig og pålitelig påvisning av L. monocytogenes i komplekse sjømatmatmatriser og prosesseringsmiljøer. Dette inkluderer evaluering av prøvetakingsverktøy, anrikningsprotokoller og innvirkningen av matriseeffekter og bakgrunnsmikroflora på deteksjonsytelsen.
AP5. Forbedret listeriaovervåking og automatisert rapportering
Leder: Clas Sivertsen (Assaya)
Aktiviteter
Denne arbeidspakken fokuserer på å integrere NDx-ListeriaControl-systemet i arbeidsflyten for industriell rapportering for å forbedre deteksjon av og respons på L. monocytogenes. Vi vil utvikle sikre verktøy for datatilgang, implementere automatiserte varsler knyttet til standardprosedyrer og sonespesifikke terskelverdier for å varsle om kontaminering i tide, og generere sammendragsrapporter som anleggsledere kan bruke til å overvåke testing og samsvar. Trendanalyser vil identifisere kontamineringsmønstre og støtte undersøkelser av rotårsaker. Til slutt vil en pilotutrulling validere systemets effektivitet og brukervennlighet før det implementeres i full skala.
AP6. Validering av NDx-ListeriaControl-systemet
Leder: Bahareh Valadkhani (NordicDx)
Aktiviteter
Denne arbeidspakken fokuserer på kalibrering og validering av NDx-ListeriaControl-systemet på iaX-leseren for rask, kvantitativ påvisning av L. monocytogenes i sjømat. Kalibreringen omfatter etablering av en kalibreringskurve og standardisering av testtolkningen. Valideringen følger ISO 16140-standardene, og systemet sammenlignes med referansemetoder i både laboratorie- og feltsituasjoner. Viktige aktiviteter omfatter prøvetesting, ytelsesevaluering (sensitivitet, spesifisitet, LOD) og utplassering i felt for å sikre at systemet er pålitelig og godkjent av myndighetene.
Resultatene fra dette prosjektet vil bli formidlet til viktige interessenter gjennom en kombinasjon av digitalt materiale og oppsøkende aktiviteter.
Digitale retningslinjer for beste praksis for påvisning og håndtering av L. monocytogenes i akvakultur vil bli utviklet. Disse vil bli gjort tilgjengelige på norsk og vil bli delt med partnere og nettverk i akvakultur- og mattrygghetssektoren. Disse retningslinjene vil omfatte hygienerutiner og generelle strategier for risikoreduksjon. Korte videoer som viser riktige prøvetakings- og testprosedyrer vil bli utviklet og distribuert via digitale kanaler.
Prosjektresultatene vil bli formidlet gjennom muntlige presentasjoner og digitale nyhetsbrev, rettet mot både et profesjonelt og et allment publikum. Der det er hensiktsmessig, kan vi også forsøke å utarbeide fagfellevurderte vitenskapelige rapporter for å rapportere resultatene og bidra til det bredere forskningsmiljøet.
Direkte kommunikasjon med viktige interessenter (inkludert fiskehelsetjenester, oppdrettere, kvalitetsansvarlige og fagfolk innen mattrygghet) vil skje via organiserte arbeidsmøter (workshops) og fokuserte bransjemøter. Disse møtene vil fungere som plattformer for å presentere prosjektresultater, samle tilbakemeldinger og støtte den praktiske implementeringen av de diagnostiske verktøyene som utvikles i prosjektet.
Målet er å formidle prosjektresultatene til de rette aktørene, forbedre forebygging, kontroll og respons av L. monocytogenes i oppdrettsnæringen, samt styrke tilliten til sikkerheten og kvaliteten på norske sjømatprodukter.
Digitale retningslinjer for beste praksis for påvisning og håndtering av L. monocytogenes i akvakultur vil bli utviklet. Disse vil bli gjort tilgjengelige på norsk og vil bli delt med partnere og nettverk i akvakultur- og mattrygghetssektoren. Disse retningslinjene vil omfatte hygienerutiner og generelle strategier for risikoreduksjon. Korte videoer som viser riktige prøvetakings- og testprosedyrer vil bli utviklet og distribuert via digitale kanaler.
Prosjektresultatene vil bli formidlet gjennom muntlige presentasjoner og digitale nyhetsbrev, rettet mot både et profesjonelt og et allment publikum. Der det er hensiktsmessig, kan vi også forsøke å utarbeide fagfellevurderte vitenskapelige rapporter for å rapportere resultatene og bidra til det bredere forskningsmiljøet.
Direkte kommunikasjon med viktige interessenter (inkludert fiskehelsetjenester, oppdrettere, kvalitetsansvarlige og fagfolk innen mattrygghet) vil skje via organiserte arbeidsmøter (workshops) og fokuserte bransjemøter. Disse møtene vil fungere som plattformer for å presentere prosjektresultater, samle tilbakemeldinger og støtte den praktiske implementeringen av de diagnostiske verktøyene som utvikles i prosjektet.
Målet er å formidle prosjektresultatene til de rette aktørene, forbedre forebygging, kontroll og respons av L. monocytogenes i oppdrettsnæringen, samt styrke tilliten til sikkerheten og kvaliteten på norske sjømatprodukter.