Gesellschaft zur Förderung von Medizin-,
Bio- und Umwelttechnologien e. V.

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Die Methodik mikrobieller Sensoren wird in der Arbeitsgruppe Mikrobiologie/ Biosensorik der GMBU e. V. Halle in einem automatisierten Fließanalysesystem u. a. für die spezifische Messung von Analyten in wässriger wie auch in gasförmiger Phase eingesetzt. Als Messgröße dient die Sauerstoffzehrung aerober heterotropher Mikroorganismen oder die Sauerstofffreisetzung phototropher Zellen wie Mikroalgen oder Cyanobakterien.

In einer Respirationsmesszelle werden die Rezeptor-Mikroorganismen membranimmobilisiert vor einer Sauerstoffelektrode platziert und mit einer sauerstoffhaltigen Trägerlösung angeströmt. In diesen Carrier wird zyklisch die Probe injiziert und zum Zellimmobilisat transportiert. Enthält die Probe Substrat resp. Analyt, so führt dessen mikrobiologische Verstoffwechselung zu Sauerstoffverbrauch. Die Menge des Sauerstoffverbrauchs korreliert mit der Analytkonzentration und führt zu unterschiedlich großen Messsignalen.

Für die Komponente Phenol konnte mit dem Actinomycetenstamm Rhodococcus spec. P1 ein sehr stabiles Bakterium verwendet werden, welches als Membran-Immobilisat auch über Jahre hinweg im Kühlschrank gelagert werden kann. Durch Anpassung der injizierten Substratmenge kann über einen dynamischen Messbereich von mind. 3 Zehnerpotenzen Phenol in Konzentrationen von 0,5 mg/l bis zu mehreren g/l in der wässrigen Phase nachgewiesen werden.

Für Messungen aus der Gasphase, z. B. für Schwefelwasserstoffbestimmungen unter Einsatz von Thiobazillen, erfolgt zunächst ein gesteuerter Analyttransfer in ein geeignetes Absorptionsmittel, welches in der Folge wie eine flüssige Probe im Fluidiksystem in einen fließenden Carrierstrom injiziert und zum Zellimmobilisat transportiert wird.