Biofilme und Hygiene

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 als Verunreinigungen in der Produktion auftreten und Produkte verderben. Sie können des Weiteren technische Probleme verursachen, weil ihr Wachstum Werkstoffe oder Einrichtungen zerstört oder unbrauchbar macht. Beispiele sind durch Pilze verursachte 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. Außerdem besitzen wir die technische Expertise, um Biofilme und Oberflächen zu charakterisieren und individuelle Lösungsansätze zur Verhinderung von bakteriellen Ablagerungen aufzuzeigen.

 

Nachweis von Mikroorganismen

Für den Nachweis und die Identifizierung von Bakterien und Pilzen kommen standardisierte konventionelle und eigens etablierte Verfahren zum Einsatz.

 

Biologische Oberflächenanalytik

Wir charakterisieren und entwickeln antimikrobielle Oberflächen.

 

Biofilme – Charakterisierung und Vermeidung

Wo Biofilme unerwünscht sind, unterstützen wir Sie!

Grenzflächenbiologie und Hygiene

  • Vermeidung und Nutzung von Biofilmen
  • Lokalisierung von mikrobiellen Verschmutzungen und Biofilmen in Produktionsströmen
  • Identifizierung der Zusammensetzung von Biofilmen
  • Immobilisierung von Mikroorganismen an Oberflächen
  • Inaktivierung und/oder Abbau mikrobieller Zellen durch antimikrobielle Oberflächen, photokatalytische Prozesse, Plasmasterilisation, UV-Behandlung, Ultraschall oder Filtration
  • Anwendung von Signalmolekülen für Biosensoren

 

Mikrobiologische Bewertung

  • Bewertung der mikrobiellen Belastung auf Oberflächen und Bauteilen (z. B. in Medizintechnik, Hygiene und Bau) sowie und in prozessberührten Medien (z. B. Wasser)
  • Bewertung der antimikrobiellen Eigenschaften speziell ausgerüsteter Oberflächen
  • Auswahl und Kultivierung geeigneter Testorganismen zur Bewertung von Oberflächen
  • Methodenentwicklung (neue Bewertungsverfahren) bei speziellen Anforderungen oder neuen Fragestellungen

 

Verfahrens- und Materialentwicklung

  • Entwicklung von Verfahren zur Verminderung mikrobieller und chemischer Belastung in unterschiedlichen Bereichen (z. B. Sterilisationsverfahren, Standzeitverlängerung von Reinigungsbädern, Prozesswasseraufbereitung, kostengünstige Aufarbeitung von Prozessmedien, Abwasseraufbereitung)
  • Entwicklung von innovativen Werkstoffen zur Reduzierung der Biofilmbildung an Verpackungsmaterialien, Rohrleitungen, medizinischen Gütern und / oder für die Gestaltung von Arbeitsflächen
  • Entwicklung von gewünschten Biofilmen, die sich positiv auf Verfahren und Prozesse auswirken
  • Pilotanlagen werden individuell für Kunden entwickelt und an gewünschten Orten aufgebaut

Infrastruktur

  • Mikrobiologische Laboratorien mit einer modernen Ausstattung sowie ein entsprechend qualifiziertes Team erlauben den Umgang mit Mikroorganismen der Risikogruppen 1 und 2.
  • Qualitative und quantitative Messverfahren mit der Möglichkeit, verschiedene Werkstoffe oder Produkte zu vergleichen.
  • Verfahren zur Bewertung der Adhäsionseigenschaften und der Biofilmbildung unter statischen und dynamischen Bedingungen.  

Testorganismen

  • Testorganismen der Risikogruppe 1 und 2: Bakterien, Pilze und Algen 
    (z. B. Escherichia coliStaphylococcus aureusPseudomonas aeruginosaAspergillus nigerScenedesmus spec.) 
  • Mischpopulationen, die sich an standortspezifischen Anforderungen orientieren: Stoffwechseleigenschaften, Resistenzen, ...
  • Nutzung von Mikroorganismen mit spezifischen Anforderungen (z. B. anaerobe Kultivierungsbedingungen, methanotrophe Bakterien)
  • GVOs (gentechnisch veränderte Organismen) für die Anwendung und Untersuchungen im Bereich der Biosensorik: Fluoreszierende Stämme, usw.

Geräteausstattung

  • Raman-Spektroskopie mit 532 nm, 785 nm Laser und CARS-Technologie
  • Biofilmreaktoren (z. B. CDC, Drip-Flow, … ) 
  • Individuell konstruierte Fließzellen
  • Fluoreszenzmikroskopie (ZEISS Axio Observer Z1)
  • Sy-Lab BacTrac 4300 zur Quantifizierung von Bakterien
  • Quantitative Echtzeit-PCR (qRT-PCR LightCycler 480)
  • Identifizierung von Mikroorganismen mit DNA-Barcoding (Bakterien nach 16S, Pilze nach ITS)
  • Echtzeit-Impedanz-Analytik (ACEA xCELLigence) zur Wirkstoffuntersuchung an Biofilmen
  • Tecan Infinite 200 PRO
  • Screeningverfahren
  • Standardverfahren zur Bewertung von Oberflächen: Untersuchungen in Anlehnung an DIN EN ISO Normen
  • Kulturabhängige Testverfahren
  • REM-Aufnahmen
Raman-Mikroskopie
© Fraunhofer IGB
Raman-Spektroskopie und -Mikroskopie.
Raman-Mikroskopie
© Fraunhofer IGB
Raman-Spektroskopie und -Mikroskopie.

Wir analysieren ...

Die konfokale Raman-Mikrospektroskopie ermöglicht die ortsaufgelöste Identifikation von chemischen, biologischen und mineralischen Komponenten in komplexen heterogenen Proben.

 

Raman-Spektroskopie und -Mikroskopie

Infomaterialien

Broschüre »Mikrobiologische Charakterisierung antimikrobieller photokatalytisch aktiver Oberflächen«

Produktblatt »Biosensor-Alarmsysteme für Trinkwasser und Prozesswässer«

Wissenschaftliche Publikationen

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2018 Teilvorhaben: Automatisierte Biosensoren, selbstlernende Monitoring-Tools und Konzepte für sichere Sensornetzwerke zur Erhöhung der Resilienz von Trinkwasserinfrastrukturen
Bernard, Thomas; Burger-Kentischer, Anke; Frick, Konstantin; Jacubasch, Andreas; Kerger, Christian; Kohl, Christina; Kühnert, Christian; Meier, David; Trick, Iris
Bericht
Report
2017 Augmented resilience of water distribution systems following severe abnormal events
Piller, O.; Sedehizade, F.; Bernard, Thomas; Braun, M.; Cheifetz, N.; Deuerlein, J.; Wagner, M.; Lapebie, E.; Trick, Iris; Weber, J.-M.; Werey, C.
Vortrag
Presentation
2015 Control of drinking water by linking biosensors with physicochemical methods
Cimalla, Volker; Hugger, Stefan; Fuchs, Frank; Anzt, Johannes; Bitterling, Moritz; Yang, Nianjun; Kohl, Christina; Maucher, Tanja; Mühlemeier, Ilka; Burger-Kentischer, Anke; Trick, Iris
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2015 Direct generation of titanium dioxide nanoparticles dispersion under supercritical conditions for photocatalytic active thermoplastic surfaces for microbiological inactivation
Zydziak, Nicolas; Ambrosio Zanin, Maria-Helena; Trick, Iris; Hübner, Christof
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2014 Enzyme-functionalized biomimetic apatites: Concept and perspectives in view of innovative medical approaches
Weber, Christina G.; Müller, Michaela; Vandecandelaere, Nicolas; Trick, Iris; Burger-Kentischer, Anke; Maucher, Tanja; Drouet, Christophe
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2012 Flexible survival strategies of Pseudomonas aeruginosa in biofilms result in increased fitness compared to Candida albicans
Purschke, F.G.; Hiller, Ekkehard; Trick, Iris; Rupp, S.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2012 Multicentre trials for decontamination of fine-lumen PTFE tubes loaded with bacterial endospores by low and atmospheric pressure plasma
Schnabel, U.; Maucher, Tanja; Köhnlein, J.; Volkwein, W.; Niquet, R.; Trick, Iris; Stieber, M.; Müller, Michael; Werner, H.P.; Ehlbeck, J.; Oehr, Christian; Weltmann, K.D.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2012 Flexible survival strategies of Pseudomonas aeruginosa in biofilms result in increased fitness compared with Candida albicans
Purschke, F.G.; Hiller, Ekkehard; Trick, Iris; Rupp, S.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2012 Strategien gegen Mikroorganismen an Kunststoffoberflächen
Trick, Iris
Aufsatz in Buch
Book Article
2012 Vermeidung von Biofilm und Unterdrückung von Virulenzfaktoren pathogener Mikroorganismen an Grenzflächen
Müller, Michaela; Weber, C.G.; Kerger, C.; Burger-Kentischer, A.; Trick, Iris; Hirth, Thomas
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2011 Breitband-Biosensor AquaBioTox zur onlinefähigen Trinkwasserüberwachung
Bernard, Thomas; Müller, Thomas; Jacubasch, Andreas; Schuchert, Tobias; Burger-Kentischer, A.; Maucher, T.; Geiger, Georg-Ullrich; Trick, Iris; Sedehizade, F.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2011 Assembly of standardized test specimen for microbial quantification of plasma sterilization processes of fine PTFE tubes as used in thermo sensitive medical devices like flexible endoscopes
Maucher, Tanja; Schnabel, U.; Volkwein, W.; Köhnlein, J.; Winter, J.; Weltmann, K.-D.; Trick, Iris; Oehr, Christian
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2011 Biofilmvermeidung durch natürliche Wirkstoffe - gezielte und langfristige Freisetzung durch ein PEG-basiertes Depotsystem
Weber, Christina; Burger-Kentischer, Anke; Müller, Michaela; Trick, Iris; Hirth, Thomas
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2010 Communication in biofilms between different species: Candida albicans and Pseudomonas aeruginosa
Purschke, F.; Burger-Kentischer, A.; Rupp, S.; Trick, Iris; Hirth, Thomas
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2009 Onlinefähige Trinkwasserüberwachung auf Grundlage eines biologischen Breitbandsensors mit automatischer Bildauswertung (AquaBioTox)
Sedehizade, F.; Trick, Iris; Bernard, T.; Burger-Kentischer, A.; Maucher, T.; Geiger, Georg-Ullrich; Kuntze, H.-B.; Müller, T.; Sawo, F.; Moldaenke, C.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2008 Clinical tracheal replacement: transplantation, bioprostheses and artificial grafts
Steger, V.; Hampel, M.; Trick, Iris; Müller, Michael; Walles, T.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2007 Physikalisch-chemische und mikrobiologische Wirkung gesputterter photokatalytischer Titanoxid-Schichten
Frach, P.; Glöß, D.; Vergöhl, M.; Hund-Rinke, K.; Trick, Iris
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2007 Anaerobe Reinigung von Abwasser
Sternad, W.; Mohr, M.; Spork, C.; Trösch, W.; Trick, I.; Krischke, W.
Patent
2006 Decomposition ability and bioactivity of photocatalytic TiO2 based layers prepared by reactive pulse magnetron sputtering
Frach, P.; Glöß, D.; Zywitzki, O.; Vergöhl, M.; Neumann, F.; Hund-Rinke, K.; Trick, Iris
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2003 Verfahren zur Erhoehung der Verwendungszeit von Kuehlschmierstoffen
Krueger, K.; Mehlstaeubl, J.; Sternad, W.; Trick, I.
Patent
2003 Ultrathin antibacterial polyammonium coatings on polymer surfaces
Thome, J.; Holländer, A.; Jaeger, W.; Trick, Iris; Oehr, Christian
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2003 Antimikrobiell modifiziertes Substrat, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
Thome, J.; Hollaender, A.; Jaeger, W.; Hahn, M.; Trick, I.
Patent
2001 Plasma treatment - an increasing technology for paper restoration?
Vohrer, Uwe; Trick, Iris; Bernhardt, J.; Oehr, Christian; Brunner, H.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2000 Stopp dem Buchzerfall
Koch, B.; Trick, Iris; Vohrer, Uwe
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2000 Mikroorganismen. Ursache für die Zerstörung von Archivalien und Büchern
Trick, Iris; Vohrer, Uwe
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
1999 Bioaerosole - Monitoring mit einem neuartigen Partikelzähler
Schüle, A.; Kölblin, R.; Grimme, R.; Trick, Iris
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
1999 Entwicklung neuer Sterilisationsverfahren mittels der Plasmatechnik
Vohrer, Uwe; Trick, Iris; Oehr, Christian
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
1999 Stop dem Buchverfall
Vohrer, Uwe; Trick, Iris
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
1999 Echtzeit-Differenzierung von luftgetragenen biotischen und abiotischen Partikeln
Schüle, A.; Grimme, R.; Trick, Iris
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
1998 Detection of Biological Contamination
Grimme, R.; Kölblin, R.; Schüle, A.; Trick, Iris
Konferenzbeitrag
Conference Paper
1998 Gefahr aus der Luft: On-line-Differenzierung von luftgetragenen biotischen und abiotischen Partikeln
Kölblin, R.; Trick, Iris; Grimme, R.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
1997 Optimierung von Dichtsystemen
Schnepple, H.; Reuter, G.; Trick, Iris; Trösch, Walter
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
1996 Plasmatechnologie in der Restaurierung
Vohrer, Uwe; Anders, M.; Trick, Iris; Oehr, Christian
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
1994 Entwicklung von Membranen und Membrantechniken nach dem Vorbild der Natur. Vortrag im Rahmen der Informationsveranstaltung der Ministerin für Natur und Umwelt des Landes Schleswig-Holstein am 6.7.1994 in Kiel
Trick, Iris
Tagungsband
Conference Proceeding
1991 Comparative investigations on the production of glutamic acid with Corynebacterium glutamicum in stirred tank and propeller loop reactors
Reuter, G.; Gebicke, W.; Chmiel, H.; Johl, H.-J.; Sternad, W.; Trick, Iris; Trösch, Walter
Aufsatz in Buch
Book Article
1990 Characterization of bioreactors with three biological systems
Krischke, W.; Schmid, U.; Wessling, V.; Chmiel, H.; Henkel, H.-J.; Sternad, W.; Trick, Iris; Trösch, Walter; Trück, U.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
1989 Abwasserreinigung mit immobilisierten Mirkoorganismen unter Verwendung von porösen, kugeligen Sinterglasträgern
Henkel, H.-J.; Schneider, W.; Sternad, W.; Trick, Iris; Trösch, Walter
Konferenzbeitrag
Conference Paper
1989 Immunenzymatischer Test mit Detektion durch Farbumschlag im sichtbaren Spektralbereich
Bryniok, D.; Trick, I.; Trösch, W.
Patent
1989 Purification of waste waters using microorganisms immobilized of spherical particles of porous sintered glass material
Henkel, H.-J.; Schneider, W.; Sternad, W.; Trick, Iris; Trösch, Walter
Konferenzbeitrag
Conference Paper
1987 Immunoenzymatic quantitation of methanogenic bacteria in anaerobic mixed cultures
Bryniok, Dieter; Trick, Iris; Trösch, Walter
Konferenzbeitrag
Conference Paper
1987 Quantitativer immunenzymatischer Nachweis von methanogenen Bakterien in Mischkulturen
Bryniok, Dieter; Trick, Iris; Trösch, Walter
Konferenzbeitrag
Conference Paper
1985 Aerobic spore-forming bacteria as detrimental infectants in plant tissue cultures
Trick, Iris; Lingens, F.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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Lukas Kriem M. Sc.

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