Nachweis von Mikroorganismen

Für den Nachsweis von Mikroorganismen kommen – je nach Untersuchungsobjekt (Raumluft, Oberflächen, Prozessmedien/Wasser) verschiedene Methoden der Probenahme zur Anwendung. Anschließend werden die Proben aufgearbeitet und kultiviert, bzw. für die Bewertung von Oberflächen und die Kolonisierung von Bauteilen geeignete Testorganismen ausgewählt.

Am Fraunhofer IGB stehen verschiedene Prüfverfahren zur Verfügung, die abhängig von der Fragestellung eingesetzt oder untereinander kombiniert werden. Neben standardisierten konventionellen Verfahren haben wir eigene standardisierbare mikrobiologische Nachweis- und Bewertungsmethoden entwickelt und auf unterschiedliche Fragestellungen angepasst, um beispielsweise den Hygienestatus von technischen Oberflächen zu überprüfen, aufbereitetes Wasser auf mikrobielle Keime und damit auf Trinkwasserqualität zu untersuchen, antimikrobiell oder photokatalytisch wirksame Materialoberflächen bewerten.  

Auf der Basis mikrobiologischer, verfahrenstechnischer und/oder molekularbiologischer Arbeitsmethoden werden zudem Testverfahren entwickelt und etabliert. Dies umfasst auch den Bau technischer Prüfaufbauten für anwendungsorientierte Untersuchungen.

 

Nachweisverfahren

Standardverfahren

  • Japanischer Industriestandard JIS 2801
  • Agardiffusionstest
  • ASTM-Standards (ASTM 21-09)
  • American Military Standard Mil-Std-810F

 

Weitere Verfahren

Die Praxis hat gezeigt, dass diese Standardverfahren den Anforderungen, die in Forschung und Entwicklung benötigt werden, nicht in jedem Fall entsprechen. Das Spektrum wurde deshalb erweitert:

  • Screening-Tests nach antimikrobiell wirksamen Substanzen (Agardiffusionstest), die bereits bei der Auswahl von Komponenten, aber auch für orientierende Untersuchungen eingesetzt werden
  • Ein Adhäsionstest zur Bewertung der Adhäsionseigenschaften und der Biofilmbildung unter statischen und dynamischen Bedingungen wurde etabliert.
  • Verschiedene Fließzellenmodelle stehen zur Verfügung, um den Einfluss von Strömungseigenschaften bei den Untersuchungen zu berücksichtigen.
  • Weitere anwendungsorientierte sowie Freilanduntersuchungen wurden in den letzten Jahren entwickelt und überprüft und für zahlreiche verschiedene Anwendungen angepasst.

 

Zusätzliche Leistungen

  • Methodenentwicklung bei speziellen Anforderungen oder neuen Fragestellungen
  • Qualitative und quantitative Messverfahren mit der Möglichkeit, verschiedene Werkstoffe oder Produkte zu vergleichen
  • Oberflächeneigenschaften bei diffundierenden und chemisch gebundenen funktionellen Gruppen
  • Optische Bewertung sowie fotographische Darstellung von Biofilmentwicklung an Werkstücken

 

Mögliche Prüfkörper

 

Die bekannten Standardverfahren stoßen an ihre Grenzen, wenn Prüfkörper unterschiedlicher Morphologie und Zusammensetzung untersucht werden sollen. Mit der zur Verfügung stehenden Ausrüstung prüfen wir Pulver, Suspensionen oder Lösungen, die als Ausgangsmaterialien eingesetzt werden sollen. Flachsubstrate aus Glas, Metall, Kunststoffen verschiedener Abmessungen können ebenfalls bewertet werden. Verfahren zur biologischen Charakterisierung von 3D-Prüfkörpern, Geweben, Vliesen und Lumina wie Schlauchmaterial oder Katheter wurden bereits erfolgreich in den jeweils geeigneten Testverfahren eingesetzt.

Prüfverfahren.

 

Durchflussmesszelle für dynamische Messungen

Ein Beispiel für die Entwicklung eigener Verfahren und Komponenten für die jeweilige Aufgabenstellung ist der Aufbau einer Fließzelle für die dynamische Messung mehrerer Proben. Die Fließzelle ist auch auf andere Aufgabenstellungen anpassbar. Sie wird eingesetzt in Projekten zur Bewertung von Dentalmaterial und Kathetern; der Einsatz verschiedener Mikroorganismen ist möglich.

Anwendungen

Untersuchung der mikrobiologischen Qualität von Wasser

Laut Weltgesundheitsorganisation sterben jährlich 3,4 Millionen Menschen an Krankheiten, die auf verunreinigtes Wasser zurückzuführen sind. Zahlreiche Infektionskrankheiten können über Trinkwasser übertragen werden. Auch hierzulande, etwa bei der Einführung neuer Technologien zur Wasseraufbereitung, spielt die mikrobiologische Qualität von Wasser eine Rolle.

Am Fraunhofer IGB überprüfen wir hygienisch relevante Parameter von Filtrationsverfahren unter definierten Bedingungen und passen die Nachweisverfahren für Keime bei Bedarf an besondere Bedingungen an.

Referenzprojekte

PHOIBE – Laseroptische Detektion von Krankheitserregern und Toxinen zum Schutz des Trinkwassers vor biologischen Gefahrenlagen und Pandemien

Im Projekt soll ein modular aufgebauter Funktionsdemonstrator für die laborunabhängige, automatische In-line-Analyse von kontaminiertem Wasser realisiert werden. Ziel ist, Toxine und biologische Agenzien mittels Laserspektroskopie mit hoher Empfindlichkeit ohne aufwendige Probenpräparation zu messen.

Laufzeit: Oktober 2015 – September 2018