Methoden zur Charakterisierung des Co-Entwicklung von Biofilm und Habitat Heterogenität

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Wechselwirkungen von Biofilmen mit der Umwelt mit integrierten Methoden zu charakterisieren. Es wird ein mikrofluidisches Durchflusszellensystem mit doppeltem Einlass aufgebaut, bei dem glukosehaltige und glukosefreie Medien über eine Durchflusszelle gepumpt werden, wodurch ein Glukosegradient erzeugt wird. Dem System werden Bakterien zugeführt und Biofilme können sich über mehrere Tage bilden.

Die Biofilme werden dann durch konfokale 3D-Mikroskopie abgebildet, um den Solu-Transport zu charakterisieren. Innerhalb von Biofilmen werden fluoreszierende Tracer in das Flusssystem injiziert und es wird eine Zeitrafferbildgebung durchgeführt, um das Strömungsfeld um Biofilmkolonien herum zu charakterisieren, fluoreszierende Mikrokügelchen werden injiziert und es wird eine Zeitrafferbildgebung durchgeführt. Die Analyse des Stofftransports und der Partikelverfolgung der resultierenden Daten zeigen die Nützlichkeit dieser Methode bei der Bewertung von Biofilmprozessen unter verschiedenen chemischen Umgebungen innerhalb eines einzigen Geräts und in einer Reihe von Experimenten.