Biosensoriske implantater for in vivo sanntidsmåling av stressindikatorer

Formålet med prosjektet er å utvikle et biosensorisk implantat (biomerke) for sanntidsmåling av fysiologisk respons på stress og sykdom in vivo hos fisk. Innovasjonen vil gjøre det mulig å kontinuerlig måle de primære stressparameterene glukose og kortisol for å gi et objektivt direkte mål på fiskens velferd i dens naturlige habitat. Over de siste tre årene har dødeligheten i norsk fiskeoppdrett i sjøfasen vært nesten 20 prosent. I tillegg til at man ønsker at fisken skal ha et godt liv uten lidelse ut ifra sin egenverdi, vil økt fiskevelferd og lavere fiskedød også være økonomisk gunstig for oppdrettsnæringen. Ved å overvåke stressnivået i fisk vil man lettere finne årsakene til stress, og dermed kunne redusere negative påvirkninger og øke fiskevelferden. Dette vil igjen kunne føre til redusert fiskedød. Utvikling av de biosensoriske implantatene vil kreve forskning innen både elektrokjemisk sensorteknologi og fiskebiologi. Zimmer & Peacock AS besitter ekspertise innen utvikling av elektrokjemiske biosensorer og har sensorprodukter for måling og overvåking av biokjemiske parametere fra mennesker og landdyr. Sammen med ledende norske forskningsmiljøer ved USN, NTNU og SINTEF Ocean skal Zimmer & Peacock utvikle et kommersielt tilgjengelig biosensorisk implantat for sanntidsmåling av stressrelaterte biokjemiske indikatorer målt i levende fisk. Vi har allerede utviklet elektrokjemiske sensorer for måling av glukose som skal implanteres i fisk. NTNU og SINTEF Ocean har ekspertise på fiskefysiologi og god infrastruktur for å teste biomerket med sensorer i både liten og stor skala. I 2022 vil sensorene testes i levende fisk. Kortisol er et kjent stresshormon. Kortisolsensorene våre er under utvikling. Det finnes få tilgjengelige sensorer for kortisol i dag, derfor vil disse være nyskapende og svært nyttige i overvåkningen av stress i fisk. De siste testene viser at vi kan måle kortisol på nivåene for både ustresset og stresset fisk. Biomerket vurderes å kunne ha et betydelig antall ulike applikasjonsområder, i første rekke til bruk i forskningsprosjekter i villfiskforvaltning og havbruksnæringen, men også som et overvåkingsverktøy i kommersiell oppdrettsaktivitet og som metode for å optimalisere stressrelaterte produksjonsprosesser fra smolt til slakteri.

Formålet med prosjektet er å utvikle et biosensorisk implantat (biomerke) for sanntidsmåling av fysiologisk respons på stress og sykdom in vivo hos fisk. Innovasjonen vil gjøre det mulig å kontinuerlig måle de primære stressparameterene glukose og kortisol for å gi et objektivt direkte mål på fiskens velferd i dens naturlige habitat. Utvikling av de biosensoriske implantatene vil kreve forskning innen både elektrokjemisk sensorteknologi og fiskebiologi. Dette innebærer å løse FoU-utfordringer for 1) å oppnå en levetid på minimum tre måneder for de elektrokjemiske sensorene, 2) å oppnå en innkapsling av sensoren for best mulig kontakt mellom sensor og vev uten bruk av metoder med høy temperatur som vil skade sensoren, 3) avdekke sammenhenger mellom stress/begynnende sykdom og utslag i stressfaktorer hos fisk, og 4) hvordan måleparametere varierer ved ulik påvirkning på fisken. Zimmer & Peacock AS besitter ekspertise innen utvikling av elektrokjemiske biosensorer, og har sensorprodukter for måling og overvåking av biokjemiske parametere fra mennesker og landdyr. Sammen med ledende norske forskningsmiljøer ved USN, NTNU og SINTEF Ocean skal Zimmer & Peacock utvikle et kommersielt tilgjengelig biosensorisk implantat for sanntidsmåling av stressrelaterte biokjemiske indikatorer målt i levende fisk i sitt naturlige habitat. Biomerket vurderes å kunne ha et betydelig antall ulike applikasjonsområder, i første rekke til bruk i forskningsprosjekter i villfiskforvaltning og havbruksnæringen, men også som et overvåkingsverktøy i kommersiell oppdrettsaktivitet og som metode for å optimalisere stressrelaterte produksjonsprosesser fra smolt til slakteri.