Inovativna, trajnostna plazemska naprava za večkratno uporabo za vzdrževanje analizatorja koliformnih bakterij
Oznaka in naziv projekta
L2-60147 Inovativna, trajnostna plazemska naprava za večkratno uporabo za vzdrževanje analizatorja koliformnih bakterij
L2-60147 Innovative, sustainable and reusable plasma device for maintenance of the coliform bacteria analyser
Logotipi ARIS in drugih sofinancerjev
Microbium - napredne tehnologije, d.o.o.
Projektna skupina
Vodja projekta: dr. Gregor Primc
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
V okviru tega projekta bomo preučili znanstvene vidike inovativne tehnologije, katere cilj je nadgradnja naprave za hitro detekcijo dveh vrst bakterij v vodi, in sicer E. coli fekalnih bakterij in Enterococcus hirae. Napravo je pred leti razvilo podjetje Microbium d.o.o. in jo trži v državah članicah Evropske unije. Naprava omogoča detekcijo obeh vrst bakterij brez uporabe bioloških laboratorijev in brez izkušenih operaterjev. Deluje skladno s standardom ISO 9380/2, ki definira protokol za določanje koncentracije bakterij z metodo MPN (“most probable number”). Vzorcu vode dodamo kemikalije, ki vodo obarvajo rumeno (za primer E. coli) oziroma zeleno (za fekalne bakterije). Stopnja obarvanosti vode po inkubaciji določa koncentracijo bakterij v vzorcu vode, obarvanost pa zaznamo in merimo s strojnim vidom. Naprava ima 24 prekatov, v vsakem prekatu pa je različna količina vode, kar omogoča semi-kvantitativno določitev koncentracije bakterij v testnem vzorcu vode. Industrijski partner in sofinancer tega projekta namerava opremiti napravo za detekcijo bakterij s plinsko plazmo, ki bo omogočila sterilnost naprave. V okviru projekta bomo raziskali interakcijo plinske plazme z modelnimi vzorci biofilmov obeh bakterij, morebitne modifikacije površinskih lastnosti posode, v katero nalijemo testni vzorec vode, in možnosti za nadgradnjo naprave z elektrodami, ki bodo priključene na vir napetosti za vzbujanje plazme, kar bo omogočilo preprosto in zanesljivo sterilizacijo naprave pred naslednjo uporabo. Projektna skupina je sestavljena iz štirih partnerjev, ki imajo vsak svoje kompetence ter pokrivajo sledeča področja: detekcija bakterij z metodo MPN, mikrobiologija, plazemska znanost in konstrukcija naprav po napotkih naročnika. Znanstveno delo bo obsegalo sistematske raziskave kinetike inaktivacije obeh vrst bakterij med obdelavo biofilmov s plinsko plazmo, sistematske raziskave sprememb površinskih lastnosti polipropilena za medicinske namene, iz katerega je izdelana naprava, in raziskavo sklopitve elektrod za vzbujanje plazme z enim samim virom električne napetosti. Podrobnosti vseh raziskav so navedene v opisu projekta, ki je sestavni del te prijave. Preučili bomo možnosti za patentiranje inovativne rešitve, znanstvene izsledke pa objavili v prestižnih mednarodnih revijah s področja mikrobiologije, plazemske znanosti in znanosti o površinah polimerov.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.
Faze projekta in opis njihove realizacije
1. Faza - Kinetika inaktivacije za E. coli, koliformne bakterije in Enterococcus hirae po obdelavi s plinsko plazmo Cilj tega delovnega sklopa je oceniti učinkovitost dezinfekcije s plazmo. Ugotavljali bomo redukcijo bakterij na površini polipropilena glede na različne nastavitve plazme, ki je odvisna od parametrov razelektritve.
2. Faza - Vpliv plazemske obdelave na strukturne in morfološke lastnosti vzorcev medicinskega polipropilena z gladkostjo A2 Kot je pojasnjeno v stanju tehnike, plazemska obdelava katerega koli polimera povzroči reverzibilne in ireverzibilne modifikacije, ki vplivajo na omočljivost in adhezijo kemikalij in bakterij. Namen tega delovnega programa je oceniti takšne kritične spremembe in ugotoviti, ali plazma, uporabna za inaktivacijo bakterij, ne povzroči škodljive spremembe materiala, iz katerega je izdelana naprava za merjenje kontaminiranosti vode z bakterijami.
3. Faza - Razvoj konfiguracije elektrod, spajanje in usklajevanje impedance Ta delovni sklop bo obravnaval ujemanje impedance z napajanjem. Vzdrževanje plazme v eni sami vdolbinici je preprosto, vendar je naša naloga napajati vseh 24 elektrod z enim samim napajalnikom.