Mikrobielle Werkstoffzerstörung – Biofilm und Biofouling: Die FTIR‐Spektroskopie zur Untersuchung von Biofilmen

Um Fragestellungen der Entwicklung und Eigenschaften von Biofilmen zu bearbeiten, gibt es in der klassischen Mikrobiologie außer der mikroskopischen Betrachtung keine zerstörungsfreien Methoden. In dieser Arbeit werden einige Varianten der FTIR‐Spektroskopie als Möglichkeit zur Untersuchung von Mikroorganismen und Biofilmen vorgestellt. In Ergänzung zu taxonomischen und gentechnischen Verfahren zur Identifikation von Mikroorganismen kann auch ausgenutzt werden, daß die FTIR‐Spektren von Reinkulturen hinreichend charakteristisch sind, um eine rasche Zuordnung zu ermöglichen. Auf dieser Basis wird derzeit eine Spektrenbibliothek für Umweltbakterien aufgebaut. Die FTIR‐ATR Technik erlaubt speziell die Beobachtung von Biofilmen, die sich auf dem ATR‐Kristall bilden. Spektren können zerstörungsfrei, in situ und in Echtzeit gewonnen werden. Die Methode eignet sich für Grundlagen‐Untersuchungen und zum Monitoring der Biofilm‐Bildung, z. B. in hochreinen Wassersystemen. Mit ihr können auch Beläge – z. B. auf Filtrationsmembranen oder anderen Oberflächen – hinsichtlich ihrer Zusammensetzung innerhalb kurzer Zeit analysiert werden. Damit kann zwischen der Belagsbildung durch Mikroorganismen, anorganischen Kristallen o.a. unterschieden werden. Es wird auch noch auf die Anwendungsmöglichkeit der diffusen Reflexion (DRIFT) hingewiesen, mit der es gelingt, organische Beläge auf rauhen, anorganischen Oberflächen zu erkennen. Die Anwendungsbeispiele zeigen, daß die FTIR‐Spektroskopie ein großes Potential für die Biofilm‐Analytik enthält und in vielfältiger Weise eingesetzt werden kann.