Durchflusszytometrie als schnelle Detektionsmethode für Bakterien (Flowdetect)

Für die Durchflusszytometrie angefärbte Bakterien im Fluoreszenzmikroskop

Die Durchflusszytometrie ist eine leistungsfähige Methode zur Erfassung von Bakterien innerhalb weniger Minuten. Im Projekt FlowDetect wurde diese Methode in Ringversuchen mit Projektpartnern aus Wissenschaft und Praxis validiert werden. Zusätzlich fanden Versuche zur Weiterentwicklung der Aussagekraft und zur hygienischen Relevanz der Ergebnisse statt.

Grund- und Oberflächenwässer, aber auch Trink- und Mineralwässer sind nicht steril, sondern enthalten eine Vielzahl an Bakterien. Die Betrachtung dieser Bakterien über die  Gesamtzellzahl lässt Aussagen über mögliche Prozesse und Veränderungen im Rohwasser, Trinkwasserleitungen oder bei der Wasseraufbereitung zu. Mit der Durchflusszytometrie ist dies innerhalb von 15 Minuten möglich und bietet somit einen Vorteil, wenn Abweichungen in der mikrobiologischen Zusammensetzung schnell erkannt und erfasst werden sollen.

Mittels der im Projekt durchgeführten Arbeiten, sowohl aus dem Praxis- als auch dem Forschungsbereich, wurden die Möglichkeiten und Limitierungen der Durchflusszytometrie dargestellt und beschrieben. Für Anwender wurde außerdem eine detaillierte Arbeitsanweisung (SOP) erstellt, welche alle relevanten Aspekte einer Messung von Wasserproben im Durchflusszytometer beschreibt. Themenschwerpunkte von FlowDetect waren:

  • Vergleich der Durchflusszytometrie mit anderen mikrobiologischen Methoden
  • Charakterisierung von HNA und LNA Signalen
  • Lebend/tot-Differenzierung bei den Desinfektionsverfahren Ozon, Chlor und UV
  • Spezifische Detektion von E. coli und Bacteroides Bakterien mittels Flow-FISH
  • Monitoring in der Wasseraufbereitung und Wasserverteilung
  • Standardisierung und Erstellung eines detaillierten SOPs
  • Durchführung von Ringversuchen

Durch die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden das Potenzial der Durchflusszytometrie und die Überführung in die Routineanalytik mittels Standardarbeitsanweisungen (SOP) aufgezeigt. Durch praxisnahe Anwendungsbeispiele in Kooperation mit Wasserversorgern und Forschungsarbeiten zur Lebend/tot-Differenzierung sowie zur Spezifischen Detektion richten sich die Ergebnisse des Projektes sowohl an direkte Anwender der Durchflusszytometrie als auch an wissenschaftlich interessierte Experten.

Veröffentlichungen

Ho J., Nocker A., Bendinger B., West S., Tiehm A.: Durchflusszytometrie als schnelle Detektionsmethode für Bakterien. Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser, ISSN 1434-5765, TZW-Band 94 (2020)

Ho J., Tiehm A., Nocker A., Bendinger B., West S., Trimbach A.: Durchflusszytometrie als schnelle Detektionsmethode für Bakterien in Rohund Trinkwasser. DVGW energie | wasser-praxis (EWP), 01/2020: 56–59 (2020)

Ho J., Bendinger B., Nocker A., Trimbach A., West S., Tiehm A.: Evaluation of flowcytometry and advanced live/dead discrimination. In: 20th Symposium on Health-Related Water Microbiology (HRWM), Wien, Österreich, 15.-20. September 2019. ISBN 978-3-9503828-3-9, Book of abstracts: 122–123 (2019)

Ho J., Tiehm A.: Advanced microbiological water monitoring: Microbial source tracking (MST) and flow-cytometry (FCM). In: VACI 2019 – Vietnam International Water Week, Hanoi, Vietnam, 22.-25.03.2019, Book of abstracts: 181 (2019)

Ho J., Tiehm A.: Durchflusszytometrie für das mikrobiologische Monitoring. In: Zukunftsthemen der Wasserversorgung, 24. TZW-Kolloquium, Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser, ISSN 1434-5765, TZW-Band 90: 81–96 (2019)

Ho, J.:  Mikrobiologische Lebend/tot-Unterscheidung. Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser, ISSN 1434-5765, TZW-Band 81 (2018)

Die Bände der TZW-Schriftenreihe können hier bestellt werden.

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