Abschlussbericht

Antifoulingkonzepte für Sensoren für das Wassermonitoring durch sterisch
optimierte Tetraetherlipid-Coatings
PTKA-WTE
Die IOM GmbH hat ein umfangreiches Know-how bei der Messung der uv-induzierten Autofluoreszenz
von biologisch aktiven Zellen und Geweben. Adressierte Applikationen sind u.a. das
Bioreaktormonitoring oder die Charakterisierung der Stoffwechselaktivität von tierischen und
menschlichen Geweben bzw. Organen. Der IOM GmbH ist es gelungen, ein sich selbst
referenzierendes Verfahren zur Bewertung der Stoffwechselaktivität unter Ausnutzung der
charakteristischen Fluoreszenzlebensdauern endogener Fluorophore zu etablieren, und ein robustes
und empfindliches Gerät LF402 Metabolic zu entwickeln. Die ständige Verbesserung der
Eigenschaften der faser-optischen Sonde wie zum Beispiel Verlängerung der Standzeit beim Einsatz
in Gewässern oder Verbesserung der Empfindlichkeit der Fluoreszenzdetektion erschließt für das
Produkt und das Verfahren neue Anwendungsfelder und damit neue Märkte.
Die molekulare Struktur von Tetraetherlipiden war nicht bekannt. Detaillierte Erkenntnisse über den
Mechanismus der Adsorption der Tetraetherlipide gab es ebenfalls nicht. Mit experimentellen
Methoden war ein Zugang zu diesen Informationen nur schwer möglich. Erst durch Molecular-
Modelling Untersuchungen bei CAM-D Technologies GmbH wurde der Mechanismus der Adsorption
der Tetraetherlipide auf Glasoberflächen weitgehend aufgeklärt. Mit diesem Verständnis des
Mechanismus auf molekularer Ebene war eine gezielte Optimierung der Tetraetherlipide hinsichtlich
der Beschichtungstechnologie als auch der Auswahl der Substanzen möglich. Molecular-Modelling-
Computersimulationen haben ebenfalls entscheidend zum Verständnis von mit Polyethylenglycol
modifizierten Tetraetherlipid-Schichten beigetragen.
5 Zusammenarbeit mit anderen Stellen
Projektkonsortium
Innerhalb des Verbundprojektes bestand eine enge Kooperation zwischen allen Projektpartnern. Biund
multilaterale Treffen der Verbundpartner dienten dem regelmäßigen Austausch der Informationen
und der Dokumentation des erreichten Arbeitsstandes.
Die -4H- JENA engineering GmbH war mit der Gesamtkoordinierung und technischen Leitung des
Vorhabens betraut und hatte dementsprechend enge Kontakte zu allen Projektpartnern und dem
Projektträger. Durch die Partner MLU und iba wurden die von 4HJE zur Verfügung gestellten
Testsubstrate und Komponenten des Gerätesystems (Durchflussmessstrecke) mit TL-Schichten
versehen. Die Auswertung der Testreihen zur Schichtstabilität unter applikationsspezifischen
Bedingungen erfolgte bei Partner iba (CLSM). Der Feldtest an der Talsperre Neustadt erfolgte unter
Organisation und Betreuung durch 4HJE.
Für IOM erfolgte im Rahmen dieses Projekts die TL-Beschichtung der faseroptischen Sensoren und
planaren Testsubstraten durch die MLU Halle und das iba in Heiligenstadt. Mit dem iba erfolgten
in vitro-Messungen zum Zweck der Validierung der Antifouling-Wirkung und für Langzeitmessungen.
IOM arbeitete insbesondere eng mit dem iba Heiligenstadt zusammen. Dies erstreckte sich auf die
Lieferung von Edelstahlproben für TEL-Beschichtungen und auf die Anpassung der faser-optischen
Sonden ebenfalls für eine verbesserte Antifouling-Beschichtung. Darüber hinaus konnte IOM
vorteilhaft das Know-how und die Möglichkeiten des iba Heiligenstadt bei der Fragestellung der
Detektion von Zellmonolayern nutzen. Bei der Bearbeitung des Arbeitpunktes „Wartungs- und
Kontrollsystem für die Antifouling-Beschichtung“ wurden rege Gedanken, Ergebnisse und sonstige
Informationen ausgetauscht.
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