Grenzflächenbiologie – Mikroorganismen an Oberflächen

Mikroorganismen wie Pilze und Bakterien kommen überall in der Natur vor. Sie spielen eine wesentliche Rolle in den natürlichen Stoffkreisläufen und sind damit von elementarer Bedeutung für den Fortbestand der Ökosysteme. In der Lebensmitteltechnik oder zur Produktion antibiotisch wirksamer Substanzen für die Pharmazie werden Mikroorganismen industriell genutzt.

Andererseits verursachen Bakterien und Pilze erhebliche Schäden, wenn sie Krankheiten hervorrufen, als Verunreinigungen in der Produktion auftreten und Produkte verderben oder technische Probleme verursachen, weil ihr Wachstum Werkstoffe oder Einrichtungen zerstört oder unbrauchbar macht. Beispiele sind pilzbedingte Schäden in Altbauten, die Verschlechterung des Wirkungsgrades von Wärmetauschern durch Biofilme und mikrobiell bedingte Korrosionsschäden. Auch im Gesundheitssektor werden enorme Anstrengungen unternommen, um das Wachstum von Biofilmen an natürlichen Oberflächen wie Zahnmaterial, aber auch an synthetischen Materialien wie Implantaten, Kathetern oder medizinischen Geräten zu verhindern – auch wegen enormer Folgekosten im Falle einer Schädigung des Menschen.

Am Fraunhofer IGB arbeiten wir seit mehreren Jahren an Fragestellungen, bei denen die Wechselwirkungen zwischen mikrobiellen Zellen und Oberflächen eine Rolle spielen. Darüber hinaus erarbeiten wir Lösungen, um mikrobielle und mammalische Zellen als Biosensoren, z. B. für die Überwachung von Trinkwasser einzusetzen.

Forschungsthemen

Alarmsysteme für die Überwachung von Trink- und Prozesswasser

Nachweis von Mikroorganismen

Biofilme – Charakterisierung und Vermeidung

Biologische Charakterisierung von antimikrobiellen und photokatalytischen Oberflächen

Inaktivierung von Mikroorganismen zur Dekontamination von Oberflächen