TY - GEN A1 - Wulfes, Birte S. T1 - Rekombinante Herstellung und explorative Anwendung immobilisierter, thermostabiler Trypsin-Varianten für die Bottom-Up-Proteomik N2 - Die Erforschung des Proteoms, der Gesamtheit der Proteine eines Lebewesens, ist von großer Bedeutung für das Verständnis biologischer Systeme. Aufgrund dessen ist die Proteomik ist eines der bedeutendsten aktuellen Forschungsfelder der Biowissenschaften. In der Bottom-Up-Proteomik werden die Proteine einer Probe vor ihrer Analyse einem enzymatischen Verdau mit Proteasen unterzogen, was eine erleichterte Analyse mit hohem Durchsatz ermöglicht. Aufgrund seiner hohen Aktivität und Effektivität hat sich die Serinprotease Trypsin als Standard-Enzym der Proteomik etabliert. Die weitere Verbesserung ihrer Enzymcharakteristika, wie Thermostabilität und Aktivität, ist unter anderem durch Immobilisierung an ein Trägermaterial oder genetische Modifikation möglich. In der vorliegenden Arbeit wurde eine von Xiao et al. 2023 entwickelte thermostabile Trypsin-Variante mit erhöhter Oberflächen-Hydrophobizität rekombinant in E. coli hergestellt und sowohl immobilisiert als auch in Lösung hinsichtlich ihrer Enzymaktivität und Thermostabilität im Vergleich zum Wildtyp charakterisiert. Die vorliegende Arbeit stellt dabei eine Erstbeschreibung der Immobilisierung einer thermostabilen Trypsin-Spezies an ein Trägermaterial dar und untersucht somit erstmalig das Zusammenspiel der beiden Optimierungsstrategien Immobilisierung und genetische Modifikation. Das thermostabile Trypsin und sein Wildtyp wurden rekombinant als Zymogene hergestellt, wobei trotz verschiedener Strategien zum Erhalt der nativen Konformation, wie der Fusion mit dem Chaperon-ähnlichen Maltose-bindenden Protein (MBP), eine starke Aggregation in Einschlusskörperchen (inclusion bodies, IB) erfolgte. Im Zuge der Rückfaltung der fehlgefalteten Proteine wurden verschiedene Rückfaltungsbedingungen untersucht, wobei die Vorteile einer langsamen Absenkung des Gehalts der Denaturierungsreagenz in Kombination mit einem Cystein-Cystine- Redoxsystem dargelegt werden konnten. Es konnte keine Verbesserung der Aktivität und Thermostabilität des genetisch modifizierten Enzyms in freier Form festgestellt werden, jedoch eine erhöhte Substrataffinität. Durch Immobilisierung an Magnetbeads mit tosylfunktionalisierter Oberfläche konnte die Enzymaktivität der genetisch modifizierten Trypsin-Variante bei 80 °C vollständig erhalten werden, während die Aktivität des Wildtyps verringert wurde. Dies legt nahe, dass die erhöhte Oberflächen-Hydrophobizität der modifizierten Trypsin-Variante zu einer erhöhten Bindung an das Trägermaterial beiträgt, was eine Verbesserung der Stabilität bei thermischer Erhitzung bewirkt. KW - Rekombinante Proteine KW - Proteomik KW - Thermostabile Enzyme KW - Immobilisierung PY - 2024 SP - 1 EP - 149 PB - Technische Universität Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-60885 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wittwer, Philipp T1 - Results of ILC Data Treatment N2 - Results of the interlaboratory comparison study for data treatment were presented. They show, that nearly all participants found all the problems in the data. However, only a few corrected the problems, therefore making it one possible point to focus on in the knowledge sharing program. T2 - AGM POLMO Meeting 2024 CY - Paris, France DA - 21.05.2024 KW - JNP POLMO KW - ILC KW - Ringversuch PY - 2024 AN - OPUS4-60166 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Westwood, S. A1 - Josephs, R. D. A1 - Choteau, T. A1 - Martos, G. A1 - Wielgosz, R. A1 - Sarzuri, Y. A. A1 - Mendoza, E. A1 - do Rego, E. C. P. A1 - Violante, F. G. M. A1 - da Silva Souza, W. A1 - de Carvalho, L. J. A1 - Fernandes, J. L. N. A1 - Bates, J. A1 - Rajotte, I. A1 - Melanson, J. E. A1 - Li, H. A1 - Guo, Z. A1 - Su, F. A1 - Wang, S. A1 - Huang, T. A1 - Lalerle, B. A1 - Gantois, F. A1 - Piechotta, Christian A1 - Philipp, Rosemarie A1 - Kaminski, Katja A1 - Klyk-Seitz, Urzsula-Anna A1 - Giannikopoulou, P. A1 - Skotidaki, E. A1 - Kakoulides, E. A1 - Pui-Kwan, C. A1 - Kuroe, M. A1 - Itoh, N. A1 - Calderón, M. A. A. A1 - Contreras, L. R. A1 - Osuna, M. A. A1 - Alrashed, M. A1 - Ting, L. A1 - Mei, G. E. A1 - Juan, W. A1 - Sze, C. P. A1 - Lin, T. T. A1 - Quinn, L. A1 - Swiegelaar, C. A1 - Fernandes-Whaley, M. A1 - Ahn, S. A1 - Chaiphet, T. A1 - Sudsiri, N. A1 - Bellazreg, W. A1 - Bilsel, M. A1 - Colombo, G. T1 - Key comparison CCQM-K78.b - non-polar analytes in organic solvent: methoxychlor and trifluralin in acetonitrile N2 - The CCQM-K78.b key comparison was coordinated by the Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) on behalf of the CCQM Organic Analysis Working Group (OAWG) of the 'Comité Consultatif pour la Quantité de Matière' (CCQM), for National Measurement Institutes (NMIs) and Designated Institutes (DIs) providing measurement services in organic analysis under the 'Comité International des Poids et Mesures' (CIPM) Mutual Recognition Arrangement (MRA). This key comparison was conducted as a 'Track A' comparison within the OAWG's 10-year strategic plan. The goal of CCQM-K78.b was to underpin capabilities for the value assignment of calibration solutions containing low polarity/non-polar organic analytes in organic solvents. The selected model system consisted of a two-component pesticide solution in acetonitrile, comprising methoxychlor and trifluralin. Participants were tasked with assigning the mass fractions, in units of μg/g, of methoxychlor and trifluralin in acetonitrile solution. The mass fraction levels and analytical challenges of the selected analytes were representative of those encountered for calibration solutions of non-polar organic analytes. Participation in CCQM-K78.b allowed for the benchmarking of capabilities for assigning the mass fraction of non-polar organic compounds (pKow < -2) in solution, at mass fractions above 5 μg/g, in an organic solvent. Additionally, the comparison assessed the capabilities for the quantitative assignment of thermally labile compounds. Participants were provided by the BIPM with ampoules containing methoxychlor and trifluralin in acetonitrile. Each participant reported the mass fraction content of each analyte in μg/g. All participants ensured the metrological traceability of their results through the use of a Primary Reference Material (PRM), which was used to prepare a primary calibrator solution for each analyte using a gravimetric procedure. The twenty participating institutes primarily used analysis procedures based on GC-MS, -IDMS, -MS/MS, -ECD, and -FID, with some participants also using LC-UV for the value assignment. The analysis of methoxychlor and trifluralin in acetonitrile solution presented several challenges, including the thermal stability of the analytes under selected analytical techniques, control of solvent volatility, and considerable variation in some results using MS-based quantification methods. The mass fraction assignments for methoxychlor and trifluralin, consistent with the key comparison reference values (KCRVs), were achieved with associated relative standard uncertainties of (0.38 - 2.9) % for methoxychlor and (0.35 - 2.5) % for trifluralin. To reach the main text of this paper, click on Final Report. Note that this text is that which appears in Appendix B of the BIPM key comparison database https://www.bipm.org/kcdb/. The final report has been peer-reviewed and approved for publication by the CCQM, according to the provisions of the CIPM Mutual Recognition Arrangement (CIPM MRA). KW - Methoxychlor KW - Trifluralin KW - CCQM KW - Key comparison PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1088/0026-1394/62/1A/08010 SN - 0026-1394 VL - 62 IS - 1A SP - 1 EP - 37 PB - IOP Publishing AN - OPUS4-64691 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Törne, Wipert T1 - Einblicke in das Transformationsverhalten von Warfarin N2 - Warfarin ist seit den 1950er Jahren einer der bekanntesten Gerinnungshemmer. Beim Menschen wird es bis heute zur Vorbeugung von Thrombose und der Behandlung von Vorhofflimmern und Arrhythmie eingesetzt. Doch schon einige Jahre vor der FDA Zulassung (U. S. Food and Drug Administration) als Medikament wurde es zur Bekämpfung von Nagetieren eingesetzt. Bis heute wurde es nur teilweise durch weitaus wirksamere antikoagulante Rodentizide (ARs) der zweiten Generation, sogenannte Superwarfarine, ersetzt. In der Fachliteratur finden sich zahlreiche Beispiele für sekundäre und tertiäre Vergiftung mit ARs bei Wildtieren und anderen Nichtzieltieren. Bisher ist relativ wenig über die Bioakkumulation, Persistenz und Toxizität von ARs und deren Transformationsprodukten (TPs) in der terrestrischen und aquatischen Umwelt, sowie der Nahrungskette bekannt. Um Einblicke in mögliche Transformations- und Abbauprozesse von Warfarin unter umweltrelevanten Bedingungen zu erhalten und um diese Einflüsse zu simulieren, wurde hierzu eine elektrochemische Reaktorzelle in Kopplung mit einem Massenspektrometer verwendet. So können mögliche Phase-I-Metabolite und sogenannte „oxidation products“ vorausgesagt werden. Hinsichtlich des Verhaltens während der Wasseraufbereitung in Kläranlagen wurden technisch relevante Prozesse wie Chlorung, UV-Bestrahlung und Ozonung in Modellen simuliert, um hier potenzielle Abbauwege und -prozesse aufzuklären. Gebildete Transformationsprodukte wurden daher mittels unterschiedlicher chromatografischer Verfahren getrennt und massenspektrometrisch identifiziert, charakterisiert und verglichen. T2 - 49. Jahrestagung der GUS CY - Online meeting DA - 24.03.2021 KW - Warfarin KW - Transformationsprodukte PY - 2021 AN - OPUS4-52354 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Törne, Jannik Wipert A1 - Piechotta, Christian A1 - Karnstedt, L. T1 - Einblicke in das Transformationsverhalten von Warfarin N2 - Warfarin ist seit den 1950er Jahren einer der bekanntesten Gerinnungshemmer. Beim Menschen wird es bis heute zur Vorbeugung von Thrombose und der Behandlung von Vorhofflimmern und Arrhythmie eingesetzt. Doch schon einige Jahre vor der FDA Zulassung (U. S. Food and Drug Administration) als Medikament wurde es zur Bekämpfung von Nagetieren eingesetzt. Bis heute wurde es nur teilweise durch weitaus wirksamere antikoagulante Rodentizide (ARs) der zweiten Generation, sogenannte Superwarfarine, ersetzt. In der Fachliteratur finden sich zahlreiche Beispiele für sekundäre und tertiäre Vergiftung mit ARs bei Wildtieren und anderen Nichtzieltieren. Bisher ist relativ wenig über die Bioakkumulation, Persistenz und Toxizität von ARs und deren Transformationsprodukten (TPs) in der terrestrischen und aquatischen Umwelt, sowie der Nahrungskette bekannt. Um Einblicke in mögliche Transformations- und Abbauprozesse von Warfarin unter umweltrelevanten Bedingungen zu erhalten und um diese Einflüsse zu simulieren, wurde hierzu eine elektrochemische Reaktorzelle in Kopplung mit einem Massenspektrometer verwendet. So können mögliche Phase-I-Metabolite und sogenannte „oxidation products“ vorausgesagt werden. Hinsichtlich des Verhaltens während der Wasseraufbereitung in Kläranlagen wurden technisch relevante Prozesse wie Chlorung, UV-Bestrahlung und Ozonung in Modellen simuliert, um hier potenzielle Abbauwege und -prozesse aufzuklären. Gebildete Transformationsprodukte wurden daher mittels unterschiedlicher chromatografischer Verfahren getrennt und massenspektrometrisch identifiziert, charakterisiert und verglichen. T2 - 49. Jahrestagung der GUS 2020 CY - Stutensee, Blankenloch DA - 24.03.2021 KW - Warfarin KW - Transformationsprodukte KW - Umweltverhalten PY - 2021 SN - 978-3-9818507-6-5 VL - 49 SP - 265 EP - 272 AN - OPUS4-53963 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vogel, Christian T1 - Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Sewage Sludge and Wastewater-based Fertilizers N2 - Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are chemicals which were developed to improve humanity’s quality of life. Due to their high chemical stability and resistance to degradation by heat or acids, PFAS were used in a variety of consumer products. The continuous use of PFAS in household products and the discharge of PFAS from industrial plants into the sewer system resulted in the contamination of effluents and sewage sludge from wastewater treatment plants (WWTPs) (Roesch et al. 2022). Since sewage sludge is often used as fertilizer, its application on agricultural soils has been observed as a significant entry path for PFAS into the environment, specifically in our food chain. In Germany the sewage sludge/biosolid application on agricultural land was banned with the amendment of the German Sewage Sludge Ordinance and by 2029 sewage sludge application will be totally prohibited. However, phosphorus (P) from sewage sludge should still be recycled in WWTPs of cities with a population larger than 50,000 residents. To produce high-quality P-fertilizers for a circular economy, PFAS and other pollutants (e.g. pesticides and pharmaceuticals) must be separated from sewage sludge. Due to the strong diversity of industrial PFAS usage it is not clear if a safe application of novel recycled P-fertilizers from WWTPs can be guaranteed. Therefore, we analyzed various sewage sludges and wastewater-based fertilizers. Sewage sludge (SL) samples from various WWTPs in Germany and Switzerland, six sewage sludge ashes (SSA) from Germany, six thermally treated SL and SSA samples with different additives (temperatures: 700-1050 °C), two pyrolyzed SL samples (temperature: 400 °C) and two struvite samples from Germany and Canada were analyzed. The goal was to quantify PFAS in sewage sludges and wastewater-based P-fertilizers with the sum parameter extractable organic fluorine (EOF) by combustion ion chromatography (CIC). The results were compared with data from classical LC-MS/MS target analysis as well as selected samples by HR-MS suspect screening. The EOF values of the SLs mainly range between 154 and 538 µg/kg except for one SL which showed an elevated EOF value of 7209 µg/kg due to high organofluorine contamination. For the SSA samples the EOF values were lower and values between LOQ (approx. 60 µg/kg) and 121 µg/kg could be detected. For the pyrolyzed SLs no EOF values above the LOQ were detected. Moreover, the two wastewater-based struvite fertilizers contain 96 and 112 µg/kg EOF, respectively. In contrast to the EOF values, the sum of PFAS target values were relatively low for all SLs. Additional applied PFAS HR-MS suspect screening aimed to tentatively identify PFAS that could contribute to the hitherto unknown part of the EOF value. The majority of the detected fluorinated compounds are legacy PFAS such as short- and long-chain perfluorocarboxylic acids (PFCA), perfluorosulfonic acids (PFSA), polyfluoroalkyl phosphate esters (PAPs) and perfluorophosphonic acids (PFPA). Moreover, fluorinated pesticides, pharmaceutical as well as aromatic compounds were also identified, which are all included in the EOF parameter. Our research revealed that the current PFAS limit of 100 µg/kg for the sum of PFOS + PFOA in the German Fertilizer Ordinance is no longer up to date. Since the number of known PFAS already exceeds 10,000, the ordinance limit should be updated accordingly. Recent regulations and restrictions on using long-chain PFAS (≥C8) have resulted in a significant shift in the industry towards (ultra-)short-chain alternatives, and other, partly unknown, emerging PFAS. Ultimately, also fluorinated pesticides and pharmaceuticals, which end up as ultrashort PFAS in the WWTPs, have to be considered as possible pollutants in fertilizers from wastewater, too. T2 - Dioxin Konferenz CY - Maastricht, Netherlands DA - 10.09.2023 KW - Combustion Ion Chromatography KW - Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) KW - Sewage sludge KW - Fertilizer PY - 2023 AN - OPUS4-58345 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Vergin, Chantal Celine T1 - Entwicklung eines Extraktionsverfahrens für Mykotoxine aus Lebensmitteln für die Messung in immunanalytischen Assays und Sensoren N2 - Mykotoxine sind sekundäre Stoffwechselprodukte, die von Schimmelpilzen gebildet werden. Sie sind unvermeidliche Lebensmittelkontaminanten und stellen daher ein ernstes Gesundheitsrisiko für Mensch und Tier dar. Aus diesem Grund hat die Europäische Kommission Vorschriften erlassen, die Höchstwerte für Mykotoxine in bestimmten Lebensmitteln vorsehen. Um die gesetzlichen Grenzwerte einzuhalten, müssen in der Lebensmittelindustrie Mykotoxinanalysen der eingehenden Waren durchgeführt werden. Gegenwärtig umfasst die Analyse zeitaufwändige Probenvorbereitungsschritte, denen in der Regel eine chromatographische Analyse folgt. Immunoassays ermöglichen eine Vor-Ort-Analyse, aber in der Regel sind für feste Lebensmittelproben lösungsmittelbasierte Extraktionsschritte erforderlich. Da Immunoassays in der Regel nicht mit den hohen Lösungsmittelkonzentrationen kompatibel sind, die üblicherweise für die Mykotoxinextraktion verwendet werden (z.B. Acetonitril oder Methanol), war es das Ziel dieser Arbeit, ein Extraktionsverfahren für die Mykotoxine Deoxynivalenol und Ochratoxin A aus Weizenmehl und Getreide zu entwickeln, das für Immunoassays und -sensoren verwendet werden kann. Vier verschiedene Lösungsmittel, Methanol (10 %), Ethanol (5 %) und Acetonitril (10 %) sowie Milli-Q-Wasser wurden für die Extraktion des Analyten Deoxynivalenol getestet. Um negative Umweltaspekte zu vermeiden und aufgrund der vergleichbaren Extraktionseffizienz von Milli-Q-Wasser gegenüber den anderen Lösungsmitteln, wurde Milli-Q-Wasser als Extraktionslösung im optimierten Extraktionsprotokoll für Deoxynivalenol verwendet. Es wurden verschiedene Extraktionsbedingungen, wie die Extraktionszeit, das Lösungsmittel-Feststoff-Verhältnis, der Filtrationsschritt, der Zentrifugationsschritt sowie die Zusammensetzung des Wassers untersucht. Auf der Grundlage der Ergebnisse wurde ein Extraktionsprotokoll festgelegt, mit dem Wiederfindungsraten in einem Bereich von x bis x erzielt wurden. Das Extraktionsprotokoll umfasste die Extraktion von 2 g Weizenmehl mit 40 ml Milli-Q-Wasser für 30 Minuten, die anschließende Zentrifugation bei 3000 U/min für 15 Minuten bei 4 °C und die Filtration des Überstands. KW - Mykotoxine KW - ELISA KW - Probenvorbereitung PY - 2023 SP - 1 EP - 81 CY - Berlin AN - OPUS4-59199 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vergin, Chantal C. T1 - Entwicklung von Antikörpern gegen Mykotoxine und ihre Anwendung in immunchemischen Verfahren N2 - Die Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit stellt ein zentrales und aktuelles Thema in unserer Gesellschaft dar und ist im Lebensmittelrecht gesetzlich verankert. Pilzgifte, sogenannte Mykotoxine, sind sekundäre Stoffwechselprodukte, die von Schimmelpilzen gebildet werden. Durch den Befall von Lebensmitteln können diese Kontaminanten in die Nahrung und somit in die Nahrungskette gelangen, wodurch sie ein ernstes Gesundheitsrisiko für Mensch und Tier darstellen. Aus diesem Grund hat die Europäische Kommission unter anderem die Verordnung (EU) 2023/915 erlassen, welche Höchstwerte für bestimmte Mykotoxine in Lebensmitteln festlegt. Derzeit sind etwa 25 % der Lebensmittel mit Mykotoxinen oberhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte belastet. Um derartige Überschreitungen zu vermeiden, sind regelmäßige Kontrollen unerlässlich. Die derzeit verfügbaren analytischen Verfahren, die überwiegend auf chromatographischen Methoden wie LC-MS/MS basieren, werden von der Lebensmittelindustrie als unzureichend angesehen, weil sie technisch aufwendig, arbeitsintensiv und nicht vor Ort – d.h. an Verarbeitungs- und Produktionsstandorten –einsetzbar sind. Eine Möglichkeit der Verbesserung ist der Einsatz von Immunoassays, deren Anwendung in der Medizin weit verbreitet sind. Grundvoraussetzung für die Entwicklung solcher Assays ist jedoch die Verfügbarkeit spezifischer Antikörper. Unser Schwerpunkt in diesem Projekt liegt auf der Entwicklung monoklonaler, hochaffiner und hochselektiver Antikörper gegen Mykotoxine, für die bislang keine oder nur polyklonale beziehungsweise in ihrer Spezifität unzureichende Antikörper existieren. Ziel ist die Herstellung von Antikörpern gegen Patulin, Alternaria-Toxine sowie Mutterkornalkaloide, um diese in Schnelltests und vor-Ort-Analytiksystemen einsetzen zu können. Ein Fokus liegt auf der Gruppenselektivität der Antikörper im Hinblick auf die verschiedenen Mutterkornalkaloide. Für die Immunisierung der Mäuse werden – je nach Mykotoxin – heterologe oder homologe Haptene verwendet. Zur Sicherstellung der Monoklonalität kommen Methoden wie die Begrenzungsverdünnung sowie die antigenspezifische fluoreszenzaktivierte Zellsortierung zum Einsatz. Die im Projekt gewonnenen Antikörper sollen zur Erweiterung des bestehenden Mykotoxin-Testkits der SAFIA Technologies GmbH eingesetzt werden, um eine zuverlässige Detektion von Mykotoxinen in Lebensmitteln zu gewährleisten und so einen Beitrag zur Verbesserung der Lebensmittelsicherheit zu leisten. Es werden der verfolgte Ansatz und die bisher erreichten Ergebnisse vorgestellt. T2 - 53. Deutsche Lebensmittelchemietage CY - Halle (Saale), Germany DA - 22.09.2025 KW - Antikörper KW - Biosensorik KW - Mykotoxine KW - Immunoassay PY - 2025 AN - OPUS4-64458 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vergin, Chantal C. T1 - Development of antibodies against mycotoxins and their application in immunochemical methods N2 - Food safety is a central and topical issue in our society and is governed by food law. Mycotoxins are secondary metabolic products formed by molds. These contaminants can enter food and thus the food chain through infestation, posing a serious health risk to humans and animals. For this reason, the European Commission has issued Regulation (EU) 2023/915, which sets maximum levels for certain mycotoxins in food. Currently, around 25 % of foodstuffs are contaminated with mycotoxins above the legally prescribed limits. Regular checks are essential to prevent such exceedances. The analytical methods currently available, mainly based on chromatographic techniques such as LC-MS/MS, are considered inadequate for on-site use – i.e., at processing and production facilities in the food industry – because they are technically complex and labor-intensive. One possible improvement is the use of immunoassays, which are widely accepted and employed in medical diagnostics. However, a basic prerequisite for developing such assays is the availability of specific antibodies. Our focus in this project is the development of high-affinity, highly selective monoclonal antibodies against mycotoxins for which either no antibodies, only polyclonal antibodies, or antibodies with insufficient specificity are currently available. The goal is to generate antibodies targeting patulin, Alternaria toxins, and ergot alkaloids for use in rapid tests and on-site analytical systems. A key aspect is the group selectivity of the antibodies with regard to the various ergot alkaloids. Depending on the mycotoxin, heterologous or homologous haptens are used to immunize mice. To ensure monoclonality, we apply limiting dilution and antigen-specific fluorescence-activated cell sorting (FACS) during the selection process. The antibodies developed will be used to expand SAFIA Technologies GmbH’s existing mycotoxin test-kit, enabling reliable detection of mycotoxins in food and thereby contributing to improved food safety standards. We will showcase our approach along with the results achieved so far T2 - 5th European Biosensor Symposium CY - Tarragona, Spain DA - 26.10.2025 KW - Antibodies KW - Biosensor KW - Immunoassay KW - Mycotoxins PY - 2025 AN - OPUS4-64459 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Tannenberg, Robert A1 - Tscheuschner, Georg A1 - Raab, Christopher A1 - Flemig, Sabine A1 - Döring, Sarah A1 - Ponader, Marco A1 - Thurmann, Melinda A1 - Paul, Martin A1 - Weller, Michael G. T1 - Simplified Sample Preparation and Lateral Flow Immunoassay for the Detection of Plant Viruses N2 - Lateral flow immunoassays (LFA) are widely used for decentralized testing, but their application for in-field plant virus diagnostics is often limited by tedious sample preparation. Here, we present a simplified dipstick LFA for the detection and monitoring of cowpea chlorotic mottle virus (CCMV) as a model plant pathogen. The assay employes a monoclonal mouse antibody for capture and a polyclonal rabbit antibody conjugated to 80-nm gold nanoparticles for detection. Conventional sample and conjugate pads are omitted, allowing the test strips to be dipped directly into wells containing plant extract and antibody-gold conjugate. In addition, no plastic casing was necessary, which significantly reduces waste. It was shown that CCMV concentrations as low as 4 μg/L or 400 pg per sample could be reliably detected in 15 minutes. Specificity tests confirmed that other plant viruses, cowpea mosaic virus (CPMV) and tobacco mosaic virus (TMV), did not produce false positive results. Furthermore, we describe a field-compatible sampling procedure using a manual punch and a disposable syringe. This step combines sample grinding, extraction, and conjugate reconstitution within the syringe frit, enabling the analysis of punched leaf discs without laboratory equipment. When applied to CCMV-infected cowpea plants, the assay revealed systemic infection before visual symptoms became apparent. This work demonstrates that simplified LFAs combined with innovative sampling techniques can provide sensitive, specific, and rapid diagnostics for crop monitoring and support early intervention strategies in agriculture. N2 - Lateral Flow Immunoassays (LFA) werden häufig für dezentrale Tests verwendet, aber ihre Anwendung für die Diagnose von Pflanzenviren im Feld wird oft durch die mühsame Probenvorbereitung eingeschränkt. Hier stellen wir einen vereinfachten Dipstick-LFA zum Nachweis und zur Überwachung des Cowpea Chlorotic Mottle Virus (CCMV) als Modellpflanzenpathogen vor. Der Assay verwendet einen monoklonalen Maus-Antikörper zum Einfangen des Virus und einen polyklonalen Kaninchen-Antikörper, der an 80-nm-Goldnanopartikel konjugiert ist, zum Nachweis. Herkömmliche Proben- und Konjugatpads entfallen, sodass die Teststreifen direkt in Vertiefungen getaucht werden können, die Pflanzenextrakt und Antikörper-Gold-Konjugat enthalten. Darüber hinaus war keine Kunststoffhülle erforderlich, was den Abfall erheblich reduziert. Es zeigte sich, dass CCMV-Konzentrationen von nur 4 μg/L oder 400 pg pro Probe innerhalb von 15 Minuten zuverlässig nachgewiesen werden konnten. Spezifitätstests bestätigten, dass andere Pflanzenviren, das Cowpea Mosaic Virus (CPMV) und das Tobacco Mosaic Virus (TMV), keine falsch positiven Ergebnisse lieferten. Darüber hinaus beschreiben wir ein feldtaugliches Probenahmeverfahren unter Verwendung eines manuellen Stanzers und einer Einwegspritze. Dieser Schritt kombiniert das Zerkleinern der Probe, die Extraktion und die Rekonstitution des Konjugats innerhalb der Spritzenfritte und ermöglicht so die Analyse von ausgestanzten Blattscheiben ohne Laborausrüstung. Bei der Anwendung auf CCMV-infizierte Augenbohnenpflanzen zeigte der Test eine systemische Infektion, bevor visuelle Symptome sichtbar wurden. Diese Arbeit zeigt, dass vereinfachte LFAs in Kombination mit innovativen Probenahmetechniken eine sensitive, spezifische und schnelle Diagnostik für die Überwachung von Nutzpflanzen ermöglichen und frühzeitige Interventionsstrategien in der Landwirtschaft unterstützen können. KW - Vigna unguiculata KW - Cowpea KW - Sample preparation KW - Plant pathogen KW - Mobile detection KW - Crop monitoring KW - Plastic waste KW - Lateral flow immunoassay KW - Plant virus KW - Sample pad KW - Conjugate pad PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-651731 DO - https://doi.org/10.20944/preprints202512.1492.v1 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI CY - Basle, Switzerland AN - OPUS4-65173 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -