Diergezondheid verbeteren met e-noses (OBSeRVeD)

Pluimvee is de grootste bron van dierlijke eiwitten voor menselijke consumptie en essentieel om de groeiende wereldbevolking te voeden. In de intensieve pluimveehouderij, zoals in Nederland, maken grootschalige bedrijfsvoering en hoge eisen aan de productie-efficiëntie dieren zeer kwetsbaar voor infecties. Het infectierisico wordt ook verhoogd door de maatschappelijke roep tot een meer duurzame en diervriendelijke pluimveehouderij met minder gebruik van antimicrobiële stoffen in diervoeding, meer pluimvee met toegang tot een buitenuitloop en veranderingen in biologische en meer circulaire voerconcepten. Om de transitie naar een duurzame vorm van (pluim)veehouderij mogelijk te maken, onderzoekt het consortium OBSeRVeD (Odour Based Selective Recognition of Veterinary Diseases) nieuwe, op geur gebaseerde methoden om de gezondheid van vee te verbeteren.

Doel van het project

Met vroege detectie en snelle(re) interventies kunnen infecties en daarmee wijdverspreide gezondheidsproblemen beter worden bestreden. Daarom richt dit onderzoeksproject zich op twee doelstellingen. De eerste is het bestuderen van vluchtige biomarkers in relatie tot verminderde gezondheid van pluimvee. De tweede doelstelling is de ontwikkeling van een sensorplatform voor de detectie van deze vluchtige organische stoffen (Volatile Organic Compounds - VOC).

Onderzoek

Een van de manieren om een systeem voor vroegtijdige detectie te creëren, is gebaseerd op de Volatile Organic Compounds (VOC) die worden gegenereerd door plagen en infecties of bacteriële onevenwichtigheden op darmniveau.

In dit project wordt onderzocht hoe deze VOC zijn in te zetten als biomarkers voor vroege opsporing. Om dit te realiseren wordt de relatie tussen VOC en ziekten bestudeerd. Twee specifieke casussen komen aan bod: darmdisfunctie en de relatie met voer- en darmpathogenen, en mijtbesmettingen.

Tegelijkertijd wordt een compact en economisch levensvatbaar elektronisch neussysteem ontwikkeld dat lage concentraties van VOC kan detecteren. Deze ontwikkeling vereist fundamenteel onderzoek op het gebied van apparaatfysica, scheikunde en datawetenschap.

Het lectoraat Smart Sensor Systems zal zich met het microfabricagelab richten op het ontwikkelen van de sensortechniek zelf, onder meer door gebruik te maken van een microringresonator. Ook zal het werken aan geavanceerde data-analysetechnieken en machine learning om de werking van de elektronische neus te testen en verder te ontwikkelen.

Samenwerkingspartners

Het consortium bestaat uit penvoerder Saxion Hogeschool (Applied Nanotechnology en Ambient Intelligence), De Haagse Hogeschool (Smart Sensor Systems), Stichting Wageningen Research, Universiteit Utrecht, Universiteit Twente, Wageningen University & Research, Radboud Universiteit Nijmegen, Technische Universiteit Delft, Fontys Hogeschool, VSParticle BV, Bronkhorst Hightech BV, LioniX International BV, NXP -Semiconductor Netherlands BV, Van Eck Bedrijfshygiëne B.V., Applied Nanolayers BV, GVP-Emmen, Springmountain BV, QL Polymer, Connecting Agri and Food, De Heus B.V., Royal GD, VAA Dataworks, Radisurf, World Veterinary Poultry Association, Koninklijke Nederlandse Maatschappij voor Diergeneeskunde (KNMvD), AVINED, Philips.

Beoogde duur van het project

Oktober 2022 tot oktober 2026

Betrokken opleidingen

Technische Natuurkunde
Toegepaste Wiskunde
Elektrotechniek
Applied Data Science & Artificial Intelligence

Financiering

Dit project wordt gefinancierd door NWO via Nationale Wetenschapsagenda Onderzoek op Routes door Consortia (NWA-ORC). Dit onderzoeksproject valt binnen de route Measurement and Detection, en specifiek onder het subthema ‘Bringing the lab to the situation’.

Media

Zie ook de website van penvoerder Saxion.

Projectleider

Dr. Jeanette Prinz, docent-onderzoeker Data Science, s.j.prinz@hhs.nl

Team

Dr. Lodewijk Arntzen, docent-onderzoeker Technische Natuurkunde - Nanotechnologie, L.H.Arntzen@hhs.nl

Derek Land, docent-onderzoeker Technische Natuurkunde, D.D.Land@hhs.nl