Schwamm fängt „mikrobielle dunkle Materie“

Die Forscher entwickelten eine Chip-basierte Plattform zur Isolation von Mikroorganismen aus ihrem Lebensraum. Als Matrix diente ein „Schwamm“ aus medizinischem Silikon. Um die schwammartige Struktur zu erreichen, gab das Forscherteam dem Polymer Tafelsalz hinzu. Das poröse und aufnahmefähige Polymer ist leicht modifizierbar, langlebig und kostengünstig.

„Das Material ist in der Lage, die Mikroorganismen aus der Umgebung aufzunehmen, ganz gleich, wie feucht oder trocken diese ist. Die Voraussetzung dafür: Das Silikon musste zu einer porösen schwammartigen Struktur verarbeitet werden“, erläutert Christof Niemeyer, Professor für chemische Biologie am Institut für Biologische Grenzflächen-1 des KIT. In den Löchern des Silikonschwamms sammelt sich ein besonders breites Spektrum an Mikroorganismen an.

Enthält der Schwamm einen „Köder“, ist es auch möglich, bestimmte Bakterienarten selektiv einzufangen. Beispielsweise reichern sich Mikroorganismen, die auf Glyphosat spezialisiert sind, im Schwamm an, wenn dieser entsprechend präpariert wurde.

„Praktisch dabei ist, dass der Silikonchip – als Kombination von Schwamm und Chip – mit Standardmethoden sehr einfach hergestellt werden kann, in nahezu beliebiger Größe und Stückzahl“, sagt Niemeyer. „Am Ende hat man ein robustes Forschungswerkzeug, das praktisch in jeder Umgebung eingesetzt werden kann. Alles deutet darauf hin, dass dieser Chip sehr gut für die systematische Untersuchung von mikrobieller dunkler Materie geeignet ist und auch interessante Möglichkeiten für die Kultivierung von bisher nicht kultivierbaren Mikroorganismen eröffnet.“

Die Erforschung des Stoffwechsels und der Überlebensstrategien von Mikroorganismen könnte für biotechnologische Anwendungen nutzbar gemacht werden.

Die Wissenschaftler publizierten ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift ACS – Applied Material and Interfaces.