Microbial biofilm development on different substrates under antibiotic stress using correlative microscopy and stable isotope labelling
Mikrobielle Biofilmentwicklung auf verschiedenen Substraten unter Antibiotikastress mittels korrelativer Mikroskopie und stabiler Isotopenmarkierung
- The effect of silicon and polyvinyl chloride as growth substrate on the antibiotic resistance of biofilm associated P. putida was examined under different concentrations of Sulfamethoxazole (0, 10, 100 and 500 µg/mL) using a combination of SEM imaging, light microscopy and Elemental Analysis. The density of biofilm on the surface of the growth substrate, the coverage rate of the surface and the uptake of 15N were observed respectively and examined towards potential differences between the two growth substrates. A slight preference of P. putida towards PVC as growth substrate could be detected, most likely due to the surface characteristic of the material. Biofilms on both materials showed high resistance towards the antibiotic pressure. However, no significant differences in 15N uptake could be detected between both materials, implying a similar cell activity in the biofilms and no significant influence from the material of the growth substrate. Further analysis might be conducted focussing on the examination of different plastic materials and the addition of resistant bacterial strains to enable and monitor cell-to-cell interactions.
- Die Wirkung von Silizium und Polyvinylchlorid als Wachstumssubstrat auf die Antibiotikaresistenz von Biofilm-assoziiertem P. putida wurde unter verschiedenen Konzentrationen von Sulfamethoxazol (0, 10, 100 und 500 µg/mL) mit einer Kombination aus REM-Bildgebung, Lichtmikroskopie und Elementaranalyse untersucht. Die Dichte des Biofilms auf der Oberfläche des Wachstumssubstrats, die Bedeckungsrate der Oberfläche und die Aufnahme von 15N wurden jeweils beobachtet und auf mögliche Unterschiede zwischen den beiden Wachstumssubstraten untersucht. Es konnte eine leichte Präferenz von P. putida für PVC als Wachstumssubstrat festgestellt werden, was höchstwahrscheinlich auf die Oberflächeneigenschaften des Materials zurückzuführen ist. Biofilme auf beiden Materialien zeigten eine hohe Resistenz gegenüber dem Antibiotikadruck. Es konnten jedoch keine signifikanten Unterschiede in der 15N-Aufnahme zwischen beiden Materialien festgestellt werden, was auf eine ähnliche Zellaktivität in den Biofilmen und keinen signifikanten Einfluss des Materials des Wachstumssubstrats schließen lässt. Weitere Analysen könnten mit Schwerpunkt auf der Untersuchung verschiedener Kunststoffmaterialien und der Zugabe resistenter Bakterienstämme durchgeführt werden, um Zell-Zell-Interaktionen zu ermöglichen und zu überwachen.
Author: | Philip Zentgraf |
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URN: | urn:nbn:de:bsz:mit1-opus4-155988 |
Advisor: | Röbbe Wünschiers, Niculina Musat |
Document Type: | Master's Thesis |
Language: | English |
Date of Publication (online): | 2024/10/02 |
Year of first Publication: | 2024 |
Publishing Institution: | Hochschule Mittweida |
Granting Institution: | Hochschule Mittweida |
Date of final exam: | 2024/07/10 |
Release Date: | 2024/10/02 |
GND Keyword: | Biofilm; MikrobiellesWachstum |
Page Number: | 63 |
Institutes: | Angewandte Computer‐ und Biowissenschaften |
DDC classes: | 579.1782 Biofilm |
Open Access: | Frei zugänglich |