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Titel:Reflektometrische Interferenzspektroskopie (RIfS) zur Detektion ganzer Legionella pneumophila-Zellen und Entwicklung regenerierbarer funktionaler Oberflächen für Anwendungen in der Biosensorik.
Autor:Merkl, Stefan
Weitere Beteiligte: Keusgen, Michael (Prof. Dr.)
Veröffentlicht:2015
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2015/0146
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2015-01468
DOI: https://doi.org/10.17192/z2015.0146
DDC: Biowissenschaften, Biologie
Titel(trans.):Reflectometric interference spectroscopy (RIfS) for whole cell detection of Legionella pneumophila and development of reusable functional interfaces for biosensoric applications.
Publikationsdatum:2015-02-26
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
Reflektometrische Interferenzspektroskopie, ganze Zellen, reflectometric interference spectroscopy, biosensor, Mannanoberfläche, manna surface, whole cells, Biosensor, Legionella pneumophila

Zusammenfassung:
Verlässliche und effiziente Methoden der Legionellen-Detektion sind für den Bereich der Hygiene in öffentlichen Gebäuden überaus wichtig. Die Legionellose ist eine der häufigsten Todesursachen infolge von nosokomial erworbenen Infektionen. Die etablierten Legionellentests liefern erst nach 3-7 Tagen Ergebnisse. Eine schnellere Methode wird dringend gebraucht. Beispielsweise werden Biosensoren in vielen Bereichen der Analytik eingesetzt. Allerdings lässt sich auf den entsprechenden Sensorchips nur jeweils ein Experiment durchführen. Diese Einschränkung kostet Material und Geld. Die RIfS erweist sich als Methode, mit der ganze Legionella pneumophila-Zellen nachgewiesen werden können. Allerdings liegt die untere Nachweisgrenze bei 1000000-10000000 Zellen/ml. Eine Quantifizierung der Zellen erweist sich als schwierig, weil die Sensorsignale am Ende der Dissoziationsphase nicht zuverlässig mit den Zell-Konzentrationen korrelierten. Der Grund ist offenbar, dass die Zellen auf der OF keine im physikalischen Sinne wohl definierte Schicht bilden. Durch REM konnten große leere Bereiche auf einer OF festgestellt werden und häufige Überlappungen der Zellen. Die Korrelation zwischen der Steigung in der Anfangsphase der Bindung und der Konzentration ist offenbar zuverlässiger, da Überlappungen etc. in der Anfangsphase keine große Rolle spielen.

Summary:
Reliable and efficient methods for the detection of Legionella pneumophila germs are of utmost importance for maintenance of hygienic standards in public buildings. Legionellosis is one of the most frequent causes of death as a result of nosocomial infections. Established tests for Legionella yield reliable results within 3 to 7 days at the earliest. Faster methods are urgently required. Biosensors are an often used tool in a wide range of analytics. However, only one experiment can be conducted on one appropriate sensor-chip, a limitation that is costly in material an money. According to this study the RIfS method is appropriate for the detection of whole cells of Legionella pneumophila. The lower detection limit is between 1000000 and 10000000 cells/100 ml. A quantification of cells turned out to be problematic because the cell concentrations did not reliably correlate with the net signals at the end of the dissociation phase. The reason may be that the cells on the surface do not form a well-defined layer in the physical sense. Using REM a lot of cell-free areas were found on the surface as well as many overlappings of individual cells. The correlation of cell concentrations and the slopes in the initial binding phase seem to be more reliable since overlappings do not impinge on the signal development at the beginning of the experiment.


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