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Spektroskopische Analyse von Mikroorganismen

Aufgrund der großen Vielfalt an analytischen Fragestellungen und der hohen Anzahl an verschiedenen Mikroorganismenarten werden in der Mikrobiologie viele analytische Methoden eingesetzt. Die Differenzierung von Mikroorganismen nach morphologischen Merkmalen und ihre Identifizierung mittels biochemischer Färbetests sind typische Anwendungstechniken.

In den letzten Jahren wurden immer mehr molekularbiologische Methoden eingesetzt. Neben der Identifizierung des Mikroorganismus erfordern medizinische Anwendungen die Bestimmung seiner Pathogenität und Resistenz gegen Antibiotika. In der Biotechnologie ist die Überwachung der Produktion bestimmter natürlicher Materialien oder rekombinanter Proteine von Interesse.

Die FT-IR-Spektroskopie ist ein Verfahren, das hohe Empfindlichkeit mit einem breiten Anwendungsspektrum kombiniert. Mit Hilfe der FT-IR-Spektroskopie können Biomoleküle wie Proteine, Lipide, Kohlenhydrate und DNA/RNA identifiziert und quantifiziert werden. Bei der Kultivierung von Mikroorganismen unter standardisierten Bedingungen erhält man ein charakteristisches Muster dieser Biomoleküle, das eine zuverlässige Identifizierung des Stammes ermöglicht.

Die Probenvorbereitung ist schnell und einfach: Die Mikroorganismen werden aus dem Kultivierungsmedium geerntet, in Wasser suspendiert und dann auf eine spezielle IR-transparente, wiederverwendbare Probenplatte übertragen. Die Messung erfolgt nach dem Trocknen der Proben. Die IR-Methode ermöglicht eine tiefgehende Differenzierung, oft bis auf Belastungsniveau, und kann darüber hinaus für zusätzliche Untersuchungen eingesetzt werden, z. B. zur Überwachung der Produktion bestimmter Metaboliten.

Da keine komplexen Medien oder Chemikalien benötigt werden, zeichnet sich das Verfahren durch niedrige Betriebskosten aus und ermöglicht die Reduzierung von Abfall.

Bruker bietet spezielle Systeme für mikrobiologische Anwendungen wie das Mikroplattenmodul HTS-XT, das für einen hohen Probendurchsatz ausgelegt ist.