Einfluß der schwachen Wechselwirkungen auf die mechanische Stabilität von Biofilmen

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Curt Flemming
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5119362

Für die mechanische Stabilität von Biofilmen sind die extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) von entscheidender Bedeutung. Nachdem sie im Modell-System Pseudomonas aeruginosa bereits erfolgreich isoliert und teil-charakterisiert werden konnten, sollen sie weiter analysiert werden; vor allem der Protein-Anteil soll aufgeklärt werden. Ein Filmrheometer wurde konstruiert, mit dem das rheologische Verhalten von Biofilmen bestimmt werden kann. Dieses Gerät soll weiter verbessert werden; mit ihm können nun die rheologischen Eigenschaften des Biofilms in Abhänigigkeit verschiedener Ionen untersucht und jene Komponenten identifiziert werden, die für das viskoelastische Verhalten von Biofilmen verantwortlich ist. Auch ob Bakterien als Partikel die Kohäsion verstärken, soll dabei geklärt werden. Nachdem die gezielte Markierung des Bakterien-Alginats mit 13C gelang, kann mittels NMR-Spektroskopie die Beweglichkeit verschiedener Molekülteile als Parameter für die Stabilität bestimmt werden. Auch die Natur der Komplexe von Metallionen und Zuckersäuren wird mit NMR-Spektroskopie aufgeklärt. Damit sind die Grundlagen für die Bestimmung der schwachen physikalisch-chemischen Wechselwirkungen gelegt, von denen Biofilme zusammengehalten werden. Die Arbeiten stehen in engem Zusammenhang mit der DFG-Forschergruppe 'Physikalische Chemie von Biofilmen'.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Werner Borchard; Professor Dr. Christian Mayer; Dr. Jost Wingender