Universität Bremen · Keramische Werkstoffe und Bauteile · Postfach 33 04 40 · 28334 Bremen Projektarbeit/Studienarbeit/Bachelorarbeit/ Masterarbeit Prof. Dr.-Ing. Kurosch Rezwan Fachgebiet Keramische Werkstoffe und Bauteile IW 3, Raum 2131 Am Biologischen Garten 2 28359 Bremen Tel. Fax E-Mail www (0421) 218 - 64931 (0421) 218 - 64932 [email protected] www.ceramics.uni-bremen.de Bearbeitet von: Julia Twardy E-Mail [email protected] Tel. (0421) 218 – 64966 „Interaktionen und Toxizität metalloxidischer Nanopartikel mit Bakterien“ Datum: 15.01.13 Motivation Nanopartikel eignen sich aufgrund ihrer Eigenschaften für eine Vielzahl von Einsätzen in industriellen und technischen Bereichen, wie z.B. der Biotechnologie oder der Medizintechnik. Durch gezielte Modifikationen können sie eine spezifische Wirkung auf Bakterien ausüben und somit für verschiedenste Anwendungen interessant sein. Derzeit herrschen allerdings noch geringe Kenntnisse zur Interaktion von Nanopartikeln mit Bakterien und ihre Wirkung auf die bakterielle Viabilität. Ziele Im Rahmen dieser Arbeit werden die Wechselwirkungen zwischen metalloxidischen Nanopartikeln und Bakterien untersucht und gezielte Strategien entwickelt um bakterielles Wachstum zu beeinflussen. Dazu werden Protokolle und Methoden entwickelt, die zur Untersuchung der Interaktionen dienen. Die Nanopartikel z.B. aus Aluminiumoxid (Al2O3) und Siliziumdioxid (SiO2) werden dafür unter den vorherrschenden Versuchsbedingungen charakterisiert und dann gezielt modifiziert, so dass sie Wechselwirkungen mit den Bakterien eingehen, z.B. die Bakterien agglomerieren, Einfluss auf das bakterielle Wachstum ausüben oder eine biozide Wirkung zeigen. Methoden und Aufgaben • • • • Verwendete Materialien: SiO2 und Al2O3-Nanopartikel unterschiedlicher Größen (10-150 nm) Gram positive und Gram negative Bakterien wie B. subtilis, E. coli, P. fluorescens, M. luteus Wechselwirkungen zwischen Bakterien und Nanopartikeln Anfärbung der Bakterien mit Hilfe spezifischer Fluoreszenzfarbstoffe Überprüfung der Viabilität der Bakterien, z.B. mit Hilfe enzymatischer Assays, Bestimmung der Koloniebildenden Einheiten Charakterisierung der Nanopartikel Partikelgröße (dynamische Lichtstreuung) Partikelmorphologie (Elektronenmikroskopie) Zeta Potential Kontakt Julia Twardy (IW3, Raum 2300) Mail: [email protected], Tel.: (0421) 218 - 64966 Bakterium B. subtilis (grün, rot) geht nach Inkubation Wechselwirkungen mit Al2O3-Nanopartikeln (blau) ein.