Aufgrund knapper werdender Ressourcen gewinnt die Entwicklung und Optimierung nachhaltiger Prozesse und Verfahren in der heutigen Zeit stetig an Bedeutung. Die Adhäsion von Bakterien an Oberflächen und die sich daraufhin ausbildenden Biofilme spielen dabei eine ambivalente Rolle: Zum einen treten Biofilme in zahlreichen technischen Anwendungen als Störfaktoren auf, zum anderen werden sie in Biofilmreaktoren gezielt für technische Zwecke eingesetzt. Damit sich ein Biofilm auf einer Oberfläche ausbilden kann, muss die Anlagerung von Bakterien vorausgehen. Hier setzt die vorliegende Dissertation an: Die Arbeit zielt auf ein tieferes Verständnis der Adhäsionsmechanismen produktiver Bakterien auf Bauteiloberflächen ab, mit dessen Hilfe die spätere Ausbildung von Biofilmen für technische Anwendungen vereinfacht werden soll. Dabei stehen die Materialien Titan, Edelstahl und Glas im Vordergrund der Untersuchungen, die vielfach in gängigen Bauteilen zum Einsatz kommen. In diesem Zusammenhang bietet die Mikrostrukturierung der Bauteiloberfläche die Möglichkeit, die Adhäsion vor dem Hintergrund der potentiellen technischen Anwendung zu optimieren. Die vorliegende Arbeit umfasst zwei Themenkomplexe: Zum einen thematisiert sie, wie die äußeren Bedingungen pH-Wert und NaCl-Konzentration der Bakteriensuspension die Adhäsion eines bereits intensiv studierten gramnegativen Modellorganismus beeinflussen. Zum anderen werden die Untersuchungen auf grampositive Bakterien ausgeweitet. Im Zuge dessen wird eine Messstrategie für grampositive Bakterien entwickelt, deren Adhäsion daraufhin an mikrostrukturierten Oberflächen untersucht wird. Diese Mikrostrukturen werden im Rahmen des Sonderforschungsbereiches (SFB) 926: “Bauteiloberflächen: Morphologie auf der Mikroskala” von Kooperationspartnern erzeugt und zur Verfügung gestellt. Im Gegenzug dienen die erzielten Ergebnisse als Informationsquelle für die Kultivierung von Biofilmen in der kooperierenden Bioverfahrenstechnik.
Aktualisiert: 2020-12-26
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