Ein elektrochemisches mikrofluidisches Sensorsystem mit 96-Messkanälen zur quantitativen Charakterisierung der Bildung von Biofilmen aus multiresistenten bakteriellen Mischpopulationen und zur Entwicklung von Strategien zur Inaktivierung und Destabilisierung dieser Biofilme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bastian Ernst Rapp; Professor Dr. Thomas Schwartz
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme ; Messsysteme ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 224685959

Biofouling infolge des Anwachsens eines Biofilms ist ein weit verbreitetes Phänomen in technischen Systemen, beispielsweise in der Wasserversorgung, in Prozesswasser- und Medienleitungen in der verarbeitenden Industrie sowie der Lebensmittelindustrie. Ein genaues Verständnis des Biofilmbildungspotentials sowie des Wachstumsverlaufes eines Biofilms erlaubt es, Biofouling zu kontrollieren und technische Systeme somit vor einem Ausfall zu schützen. Dies kann beispielsweise durch Zudosierung bestimmter Reagenzien oder durch Aufbringung gewisser Beschichtungen geschehen.Im Rahmen dieses Projekts soll mittels eines 24-Kanal-Screeningsystems ein Werkzeug geschaffen werden, das das parallele und zeitgleiche Screening einer Vielzahl von potentiellen Biofilmbildnern ermöglicht und somit hilft, Biofouling mittels automatisierter Screeningversuche zu untersuchen. Das System erlaubt die zeitaufgelöste Beobachtung der Biofilmbildung mittels Impedanzspektroskopie. Neben der Biofilmbildung soll mit dem Verfahren auch die Auswirkung von chemisch-technischen Maßnahmen auf die Auflösung von Biofilmen untersucht werden. Das System ist mit einem schaltbaren Mikrofluidiksystem ausgerüstet, das über integrierte monolithische Mikroventile und peristaltischer Pumpen die parallele Beprobung der in den 24 Kammern des Systems gebildeten Biofilme erlaubt, wodurch die Wirkung der zudosierten Reagenzien auf die jeweilige biofilmbildende Spezies bestimmt werden kann.Mit Hilfe von Referenzbakterien, die in eigenen Voruntersuchungen als Biofilmbildner erkannt wurden, wird dieses System für einen Einsatz in technischen Prozessen unter Realbedingungen optimiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen