Gespecialiseerde labotesten

Screening op organische verbindingen in verschillende monstermatrices (drink-, oppervlakte- en afvalwater, lucht) worden uitgevoerd aan de hand van drie technieken door een monster te vergelijken met een blanco, hierbij worden de meeste organische verbindingen gedekt.

Als zodanig is het mogelijk om de resultaten van processen te vergelijken, b.v. oppervlakte- of afvalwater dat een behandeling heeft ondergaan.

Het resultaat is een gegevensbestand met verbindingen, die aanwezig zijn in het monster en niet in de blanco.

Het aantal organische verbindingen in water en lucht is in wezen oneindig. De meeste analyses beginnen met een lijst van verbindingen, waarvan de concentratie is vooraf bepaald (doelanalyse). Nadelen hieraan is het gebruik van dure normen en de arbeidsintensiviteit. Snelle resultaten zijn moeilijk te verkrijgen.

Ten slotte is het onmogelijk om een analyse te evalueren voor andere, structureel verwante verbindingen, omdat deze verbindingen niet in de standaardmix waren opgenomen. Soms moeten resultaten op een snelle manier worden verkregen en is exacte kwantificering van een verbinding niet noodzakelijk. Dit is zeker het geval voor nieuwe contaminanten.

Niet-gerichte of algemeen onbekende screening is hiervoor perfect geschikt: men kijkt naar welke verbindingen in een monster aanwezig zijn. Dit stelt hoge eisen aan de nauwkeurigheid en de gevoeligheid van de gebruikte instrumenten. GCxGC-TOF MS (Comprehensive Gas Chromatography-Time-of-Flight massaspectrometry), HS GC-MS (Headspace Gas Chromatography) en LC-HR MS (Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry) kunnen duizenden verbindingen in één run detecteren, met volledige massaspectrometriedetails. CXGC is een techniek die bestaat uit twee GC-kolommen in serie, resulterend in een hoge piekcapaciteit en dus in een hoge chromatografische resolutie.

Deze techniek wordt gebruikt voor het detecteren van semi-volatiele verbindingen. Meer vluchtige verbindingen worden gedetecteerd via HS GC-MS. Ten slotte kan LC-HR MS meer polaire en zelfs ionische verbindingen detecteren. De massaspectrometer heeft in dit geval een resolutie van meer dan 20000 en een massanauwkeurigheid van minder dan 2 ppm. Dit maakt het mogelijk om het aantal mogelijke hits van moleculaire formules enorm te verminderen. Structurele informatie wordt verkregen door fragmentatie van het molecule (tandem massaspectrometrie). Om verschillen tussen groepen monsters te bepalen, worden statistische technieken, zoals multivariate statistiek (bijvoorbeeld analyse van hoofdcomponenten), gebruikt. Met behulp van deze techniek zien we welke verbindingen verantwoordelijk zijn voor de verschillen tussen monsters.

Wanneer gebruik je screening?

• Indien men wil bepalen welke nieuwe verbindingen in een monster aanwezig zijn.
• Indien snelle resultaten nodig zijn, b.v. in bedreigingen bij waterbronnen.
• Indien er geen normen beschikbaar zijn en dus doelanalyse onmogelijk is.
• Indien men achteraf wil kijken of een verbinding aanwezig was in een monster van b.v. een jaar geleden.

Bacteriologische controle van drinkwater is grotendeels afhankelijk van klassieke plaatmethoden, zoals voorgeschreven door de Europese wetgeving. Dit impliceert dat resultaten doorgaans na 48 uur beschikbaar zijn.

Wanneer dringende resultaten vereist zijn, in geval van besmetting in het distributienetwerk of in een productie-installatie, zijn snelle methoden noodzakelijk.

Met de Polymerase Kettingreactie (Polymerase Chain Reaction) techniek worden verschillende stukken genetische code, karakteristiek voor de doelsoort, snel vermenigvuldigd en gedetecteerd.

De analyse op zich duurt slechts 2 uur. In ons laboratorium voeren we real-time PCR-tests uit.

De detectie van het doel-DNA vindt plaats terwijl de PCR nog steeds loopt. Dit wordt gerealiseerd door fluorescente sondes te gebruiken. Deze techniek is sneller dan 'End Point' PCR en er is minder kans op contaminatie omdat de reageerbuisjes gedurende de hele cyclus gesloten blijven. Real-time PCR kan kwalitatief of kwantitatief zijn.

Op dit moment wordt real-time PCR gebruikt voor Salmonella en Campylobacter. De tests zijn AFNOR gevalideerd.

Deze acute toxiciteitstest met de watervlo Daphnia magna is gebaseerd op het tellen van het aantal geïmmobiliseerde organismen na blootstellingen van 24 en 48 uur aan een reeks verdunningen van een watermonster.

Het doel van de test is het meten en kwantificeren van de acute toxiciteit van het bemonsterde water voor dit organisme.

De effecten worden gerapporteerd in termen van EC50 voor immobilisatie. Uiteindelijk worden ook NOEC en LOEC gerapporteerd. Dit soort acute toxiciteitstests op waterorganismen zijn complementair aan chemische analyses en organische screenings, omdat ze het totale effect van de mix van verontreinigende stoffen aanwezig in het watermonster aangeven. Dit gecombineerde effect is niet altijd voorspelbaar, zelfs wanneer toxiciteitsgegevens over alle verbindingen in het monster beschikbaar zouden zijn. Verbindingen kunnen elkaars toxiciteit remmen of versterken. Het is bijzonder nuttig om de test uit te voeren op afvalwater dat wordt geloosd in rivieren en kanalen.

De test wordt in twee stappen uitgevoerd:

1. Een test voor bereikbepaling, door log 10 verdunningen te maken.
2. De finale test met meer verfijnde verdunningen binnen het effectbereik

Vier replica's van alle verdunningen worden getest.

De test wordt uitgevoerd volgens ISO 6341 met behulp van een gestandaardiseerde testkit met ingebouwde kwaliteitscontrole.

Deze enzyme gelinkte Immuno Sorbent Assay is een methode voor de kwantitatieve meting van opgeloste microcystinen in water.

Microcystines zijn toxines geproduceerd door cyanobacteriën, ook wel blauwgroene algen genoemd, die gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken bij mensen en huisdieren. Waterbloei van deze organismen ontwikkelt zich vaak in voedselrijke (eutrofe) wateren.

De test is van toepassing op oppervlakte- en drinkwater en heeft een kwantificeringsgrens van minder dan 1 μg / l.

Wereldwijd wordt eutrofiëring beschouwd als de belangrijkste kwestie van de waterkwaliteit. Gevolgen van eutrofiëring zijn onder andere de bloei van blauwgroene algen, vertroebeling van het water en het verdwijnen van ondergedompelde waterplanten. Vooral de overlast te wijten aan de groei van cyanobacteriën is het ernstigst, omdat toxines kunnen vrijkomen als de bloei verslechtert.

Een ander aspect is het optreden van zuurstofverarming in geval van sterfte. In dergelijke gevallen is het water niet langer geschikt voor recreatie of drinkwaterproductie.

De gezondheidsgebaseerde normen voor microcystines zijn: 1 μg/l voor drinkwater en 20 μg/l voor recreatiewateren.

Daarom kan deze ELISA-test voor microcystines zeer nuttig zijn. Het voldoet aan de ISO 15089-norm voor milieugerelateerde immuniteitsassays en de methode is geaccrediteerd door BELAC.

Een van de uitdagingen die zich voordoen bij het gebruik van oppervlaktewater als bron voor drinkwaterproductie, is de ontwikkeling van fytoplankton in rivieren en reservoirs. Het kan de waterbehandeling op verschillende manieren verstoren.

De snelste methode om fytoplankton-biomassa te kwantificeren, is de meting van chlorofyl in het water. De test wordt in enkele uren uitgevoerd en de resultaten worden weergegeven in μg/l chlorofyl a.

Als een indicatie van de achteruitgang van het fytoplankton wordt ook de concentratie van feofytine a vermeld. De methode is geaccrediteerd door BELAC.

De manieren waarop fytoplankton de waterbehandeling verstoort zijn: filterverstopping door grotere filamenteuze algen, meestal diatomeeën; filterpenetratie door kleine beweeglijke algen, en de productie van slechte smaak en geur, meestal door blauwgroene algen.

Onze chlorofylbepaling bestaat uit filtratie van een watervolume, gevolgd door extractie in warme ethanol en spectrofotometrische detectie.

Een verzuringsstap maakt correctie voor feopigmenten mogelijk.