Technische Universität

29.05.2017
Ausschreibung für eine Masterarbeit
Untersuchung einer definierten Mischkultur aus Geobacter sulfurreducens und
Shewanella oneidensis in bioelektrochemischen Systemen
Projekt
Bioelektrochemische Systeme haben in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung gewonnen, vor allem in
Bezug auf die Reinigung von Abwasser und als alternative Energiequelle. Die Reaktionen in diesen
Systemen werden von elektrochemisch aktiven Mikroorganismen ausgeführt, die Elektronen auf einen
extrazellulären Elektronenakzeptor – zum Beispiel eine Elektrode –übertragen können.
Zwei für die Forschung sehr interessante, elektrochemisch aktive Bakterien sind Geobacter
sulfurreducens und Shewanella oneidensis. Während G. sulfurreducens ein guter Biofilmbildner ist und
Elektronen über leitfähige Pili überträgt, bildet S. oneidensis nur dünne Biofilme und überträgt
Elektronen sowohl über membranständige Typ c Cytochrome oder planktonisch über den sogenannten
„bump and run“ Mechanismus.
Im Zuge dieser Masterarbeit sollen beide Mikroorganismen als definierte Mischkultur in
elektrochemischen Systemen näher untersucht werden. Hierfür sollen Batch-Versuche in mikrobiellen
Elektrolysezellen im Halbzellenmodus durchgeführt werden, bei denen das an der Anode
vorherrschende Potential variiert wird. Der Einfluss des Potentials soll in Bezug auf die sich bildenden
aktiven Redoxzentren und auf die Biofilmmorphologie untersucht werden. Optional soll auch der
Einfluss der Konzentration der gegebenen Substrate Acetat und Lactat auf die Biofilmmorphologie und
die Verteilung der Organismen innerhalt der Elektrolysezelle untersucht werden.
Die Biofilmuntersuchung erfolgt mittels eines Konfokalen Laser Scanning Mikroskops (CLSM). Die
Analyse der gebildeten Redoxzentren zur Elektronenübertragung soll mittels cyclovoltammetrischen
(CV) Messungen der Biofilme bzw. des Mediums erfolgen.
Anforderungen
 Praktische Erfahrung im Labor (allgemein)
 Steriles Arbeiten
 Motivation, sich in eine neue Thematik einzudenken
 Selbstständige Arbeits- und Zeitplanung
Das Projekt kann auch als Studienarbeit / Forschungspraktikum im Master bearbeitet werden. Die
Arbeit kann sowohl auf Deutsch, als auch auf English verfasst werden.
Ansprechpartner
Christina Engel
[email protected]