Teilvorhaben im SFB 926 "Bauteiloberflächen: Morphologie auf der Mikroskala"

Biofilme werden oft mit Biofouling in technischen Anlagen und pathogenen Mikroorganismen auf medizinischen Geräten in Verbindung gebracht. Obwohl der Einsatz von Biofilmreaktoren eine Vielzahl von Vorteilen bietet, ist die wirtschaftliche Bedeutung derartiger Biofilm-nutzender Verfahren sehr überschaubar (z.B. Essigsäureproduktion). Die Produktionsorganismen werden in einer biogenen Matrix auf einem Substratum immobilisiert, wobei die Matrix von den Zellen selbst generiert wird und keinerlei toxische Effekte für die Organismen aufweist. Durch die Eigenimmobilisierung weisen die Biofilmreaktoren Standzeiten auf, die um ein Vielfaches höher sind als jene von klassischen Submers- oder Emersverfahren. Zudem können durch die automatisch vorliegende Zellrückhaltung kontinuierliche Produktionsverfahren etabliert werden. 
Mit dem im Rahmen des Projekts forcierten Einsatz mikrostrukturierter metallischer Oberflächen sollen neue Anwendungsfelder für Biofilme erschlossen werden. Vorteilhaft sind die thermische Sterilisierbarkeit sowie die mögliche Wiederverwendung des eingesetzten Substratums. Zur Realisierung solcher technischen Produktionsverfahren ist jedoch ein tieferes Verständnis der Biofilm- und Produktbildung in Abhängigkeit von der Oberflächenstruktur des Substratums sowie vom Werkstoff selbst notwendig. Ziel des Teilprojekts ist es, grundlegende Informationen zur Wechselwirkung von Mikroorganismen mit mikrostrukturierten metallischen Oberflächen zu gewinnen. Die Oberflächen werden in einem neuartigen Bioreaktorsystem Modell-Mikroorganismen gegenüber exponiert. Die Biofilmbildung wird mit Hilfe nicht-invasiver Methoden und konfokaler Laser-Scanning Mikroskopie untersucht.