DNA und Durchflusszytometrie im Mikrobiologielabor – CSI aus Hasle-Rüegsau
Mikroskop
Die Welt der Bakterien und Pilze ist extrem vielfältig. Um diese zu verstehen, benötigen wir nebst Fachwissen und Forschergeist die passenden Instrumente in unserem Labor. Um unseren Kunden noch schneller und kompetenter Auskunft über die Gebrauchtemulsion zu geben, benötigen wir leistungsfähige Geräte und angepasste Analysemethoden. Erfahren Sie mehr zur DNA-Analyse, Durchflusszytometrieund Mikroskopie.
In meinem letzten Beitrag „Was passiert mit den Kühlschmierstoffproben“, habe ich Ihnen unsere Standardanalysen (Plater & Dipslide) vorgestellt. Diese Methoden bieten eine Übersicht, welche Mikroorganismen auf einem gegebenen Nährboden wachstumsfähig sind. Doch die Wachstumsfähigkeit ist nur einer von vielen Aspekten, um Informationen über den (mikrobiologischen) Zustand eines Kühlschmierstoffes zu erhalten.
Die Analysemethoden
Leider gibt es bis jetzt keine Möglichkeit, die Anzahl vorhandener Mikroorganismen sowie deren Art und Aktivität präzise und in kurzer Zeit zu eruieren. Aber es gibt Methoden, welche uns ermöglichen, gewisse Analysen zu beschleunigen und mehr Informationen zu erhalten.
So zum Beispiel die Durchflusszytometrie. Mit einer eigens entwickelten Messmethode können wir neu unseren Kunden die KSS-Analyse innerhalb von wenigen Stunden anstelle von zwei Tagen liefern. Eine Optimierung, welche Zeit und Geld einspart.
Geräte und Methoden in unserem Mikrobiologielabor
Durchflusszytometrie
Ein Durchflusszytometer ermöglicht Mikroorganismen mit hoher Geschwindigkeit durch eine enge Messkammer zu leiten und mit Hilfe mehrerer Laser auszumessen. Die Zellen erzeugen dabei ein Streulicht, welches von Sensoren erfasst wird. Die verarbeiteten Daten erlauben uns ein umfassendes Bild der Probe, respektive der vorhandenen Mikroorganismen. Zusätzlich können die zu messenden Zellen mit Fluoreszenz-Farbstoffen angefärbt werden um die Strukturen oder Lebensvorgänge (z.B. Aktivität) abzubilden.
Der grosse Vorteil dieser Methodik ist die Analysegeschwindigkeit. An Stelle einer zwei Tage dauernden Inkubationszeit kann eine Auswertung mit der Durchflusszytometrie innerhalb weniger Stunden erfolgen. Dies beschleunigt die Reaktionszeit beim Kunden enorm.
Jedes Lebewesen speichert seine Erbinformation in einem Molekül namens DNA (Deoxyribonucleic acid). Darin sind die Informationen gespeichert, welche eine Zelle braucht, um alle Lebensvorgänge zu meistern. Diese gespeicherten Informationen der verschiedenen Lebewesen unterscheiden sich und erlauben so eine Zuordnung auf molekularer Ebene.
Um zu untersuchen, ob und in welcher Konzentration ein bestimmter Mikroorganismus in einer Kühlschmierstoffprobe vorhanden ist, verwenden wir die PCR (Polymerase chain reaction). Dies ist eine in der Forschung gängige Methode um Teile der DNA zu kopieren und anschliessend zu analysieren. Da sehr viele Mikroorganismen aus unterschiedlichsten Gründen nicht wachstumsfähig sind, nutzen wir diese Methode, um auch diese Organismen nachweisen zu können. Bestimmte Bakterien lassen sich so sogar innerhalb eines halben Tages im Kühlschmierstoff eruieren.
Mit einem geeigneten Mikroskop können wir Ablagerungen analysieren. So können wir rasch feststellen, ob eine Ablagerung chemischen oder biologischen Ursprungs ist. Sobald wir wissen, um was es sich bei der Ablagerung handelt, führen wir weitergehende Tests durch, um die Ursache zu eruieren und dem Kunden kompetente Hilfestellung zu bieten. Handelt es sich beispielsweise um eine Pilzablagerung, kann für weitere Abklärungen ein Resistenztest gegen Fungizide durchgeführt werden. Dieser ermittelt, welcher zulässiger Stoff am besten geeignet ist, um diesen Pilz aus dem System zu eliminieren.
Mehr dazu später
Ich hoffe, ich konnte euch in meinem Beitrag die Geräte und die Analysemethoden näherbringen. Wir sind stetig daran, neue Verfahren zur Kühlschmierstoffanalyse zu testen. Zurzeit arbeite ich zum Beispiel an der Evaluierung eines Modellsystems, dass uns helfen soll, die Bildung von Biofilmen zu erforschen und ihr Verhalten zu analysieren, wenn wir sie mit Systemreiniger einem Stresstest unterziehen. Dieses Projekt ist für mich persönlich ein grosses Highlight, denn es wird ein für meine Weiterbildung zur Naturwissenschaftlichen Labortechniker, die ich zurzeit absolviere, einen wichtigen Beitrag leisten. Dazu aber mehr dazu später.
PCR – DNA Analyse
