Mikroorganismen verlieren letzte Privatsphäre

Foto: Mann schaut durch ein Mikroskop

Von besonderem Interesse sind dabei die Analysen von Mikroorganismen während der industriellen Produktion von Substanzen in großen Bioreaktoren. Darin produzieren Bakterien oder Hefen in einer wässrigen Nährlösung beispielsweise Ethanol oder Zitronensäure.

Gibt es zu wenig Nährstoffe, sind Temperatur oder pH-Wert nicht optimal, verlangsamen die Zellen ihren Stoffwechsel. Dasselbe passiert bei zu viel Nahrung. Dann werden sie träge und verringern ebenso die Ausbeute der Produktion. Mit dem von Thomas Bley, Professor für Bioverfahrenstechnik an der Technischen Universität Dresden, entwickelten Verfahren kann jederzeit gemessen werden, ob ideale Bedingungen für die jeweiligen Zellen herrschen.

Durch die neue Technologie, die auf Laserstrahlen und Fluoreszenzen basiert, können die Forscher jetzt bis in kleinste Dimensionen der Stoffwechselvorgänge einer Zelle vordringen und diese gezielt steuern und beeinflussen. Mithilfe des neuen Gerätes lässt sich sogar feststellen, welche Enzyme in den Zellen gerade aktiv sind oder welcher Teil des Erbguts kopiert wird. Außerdem ist es leicht zu transportieren.

Das Verfahren wird auch eingesetzt, um die Kultivierung von Pflanzenzellen in Bioreaktoren zu optimieren. In Japan gewinnt man so den roten Farbstoff einer Gebirgspflanze, um ihn in der Kosmetikindustrie zu verarbeiten. In Deutschland arbeitet man an der Kultivierung von Zellen der Eibe in Bioreaktoren zur Therapie von Krebs, da dieser Baum in der Natur sehr langsam wächst.

COMPAMED.de; Quelle: Technische Universität Dresden