Biothermodynamische Charakterisierung und Analyse der Steuerungsmöglichkeiten des mikrobiellen Aufwuchsverhaltens mit neuartigen miniaturisierten Chip-Kalorimetern

使用新型微型芯片热量计对微生物生长行为的控制选项进行生物热力学表征和分析

• 批准号: 24080693
• 负责人: Privatdozent Dr. Thomas Maskow
• 金额: --
• 依托单位: Department Umweltmikrobiologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/24080693?language=en
• 关键词: Biothermodynamische; Charakterisierung; und; Analyse; der

Biofilme stellen die dominierende Lebensform von Mikroorganismen dar. Mehr als 80% allerMikroorganismen leben in solchen Gemeinschaften, assoziiert an Oberflächen, eingebettet undgeschützt durch eine extrazellulare polymere Matrix (EPS). Die Aufrechterhaltung des hohenOrdnungszustandes in Biofilmen erfolgt durch die permanente Dissipation freier Enthalpieüberwiegend in Form von Wärme. Diese ist ein Echtzeitmaß für die Summe aller metabolischenEreignisse im Biofilm.Die Komplexität der in einem Biofilm ablaufenden Prozesse stellt für die Entwicklungeffizienter Biofilm-Analysenmethoden eine erhebliche Herausforderung dar. Dieökonomischen und gesundheitlichen Folgeeffekte der Wirkung von Biofilmen z.B. mikrobiellinduzierte Korrosion, Verblockung von Rohrleitungen oder die Infektion von Implantatenbzw. die Stabilisierung pathogener Keime sind Motivation für die Entwicklung neuerMethoden zur Biofilmanalyse. Die Besonderheit der von den Antragstellern entwickeltenchip-kalorimetrischen Messtechnologie besteht darin, dass die Aktivität von Biofilmen gutquantifizierbar, in Echtzeit, zerstörungsfrei, nicht-invasiv und ohne Markierungsaufwandgemessen werden kann. Damit ergibt sich ein breites Anwendungsfeld für die Methode, vorallem bei der Analyse von Interventionsmöglichkeiten (biologisch oder chemisch) auf einenBiofilm. Um den Anwendungsbereich der Methode genauer zu fixieren, sollen anhandexemplarischer Studien die Spezifika einer kalorimetrischen Biofilmanalyse herausgearbeitetwerden. Insbesondere soll untersucht werden, inwieweit kalorimetrisch detektierteAktivitätsänderungen den Ergebnissen konventioneller und fluoreszenzmikroskopischerMethoden äquivalent sind, da bisher bekannte Aktivitätsmaße unterschiedliche und nur engbegrenzte Bereiche des komplexen Biofilmmetabolismus beschreiben.

生物膜使微生物的主要生命形式保持不变。梅尔有80%以上的微生物存活于微生物群落中，并通过胞外多聚物基质（EPS）与微生物共生。生物膜中的高有序态的增强作用是通过Wärme形式的自由焓永久耗散实现的。这是一种生物膜中最高代谢率的方法。生物膜中的复杂过程可用于生物膜分析方法的改进。生物膜生产的经济和卫生效益mikrobiellinduzierte Korosition，Verblockung von Rohrleitungen or die Infektion von Implantatenbzw.病原体的稳定性是发展新的生物膜分析方法的动力。生物膜活性的定量测定最好是通过对生物膜进行生物芯片-比色法测定，因为生物膜活性的定量测定，在早期、零速率、无创和无标记韦尔登检测中是可行的。Damit ergibt sich ein breites Anwendungsfeld für die Method，vorallem bei Analyse von Interventionsmöglichkeiten（biologisch oder chemisch）auf einenBiofilm. Um den Anwendungsbereich der Methode genauer zuixieren，sollen andexemplarischer Studien die Spezifika einer kalorimetrischen Biofilmanalyse herausgearbeitetwerden.在韦尔登代谢的复杂性方面，由于采用了与传统方法和荧光显微镜方法相同的热量测定法，因此可以使活性测定法更加精确，而且仅能使生物膜代谢的复杂性更好。