Untersuchung der zeitlichen Entwicklung der Biofilmmatrix mit Hilfe der Raman-Mikroskopie (RM) und der konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM)

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Im beantragten Forschungsvorhaben soll die Raman-Mikroskopie als Untersuchungsmethode für Biofilme neben der konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie etabliert werden. Es soll ausgelotet werden, in wie weit die Raman-Mikroskopie in der Lage ist, ortsaufgelöst die chemische Zusammensetzung der extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) in Biofilmen zu identifizieren. Die geplanten Untersuchungen sollen an heterotrophen Biofilmen durchgeführt werden, die unter definierten Strömungsbedingungen und mit verschiedenen Substraten kultiviert werden. Die Frühphase der Biofilmbildung ist dabei von besonderem Interesse. Welche polymeren Substanzen bereiten die Primärbesiedlung von Oberflächen vor und wie verändert sich dieser auch als ¿Konditionierung beschriebene Vorgang bei variierenden Kultivierungsmedien? Die in dieser Phase zu generierenden Ergebnisse sind im Hinblick auf eine Verhinderung der Besiedlung von Oberflächen von außerordentlich großem Interesse. Die Veränderung der chemischen Zusammensetzung der EPS-Matrix im Kultivierungsverlauf und der Einfluss von oxidierenden Desinfektionsmitteln auf die Matrix bilden einen weiteren Untersuchungsschwerpunkt im beantragten Vorhaben. Alle Fragestellungen sollen mit der Raman-Spektroskopie bearbeitet werden. Parallel sollen mit Hilfe klassischer Verfahren (Wägung und Umsatzraten) und der CLSM (Mikroorganismen und EPS-Glycokonjugate) die Biofilme charakterisiert werden. Diese Vorgehensweise macht es möglich, wirklich neue Erkenntnisse in einen geeigneten Kontext zu den bisher bekannten Struktur-Funktions-Eigenschaften von Biofilmen zu setzen.