Forschungsvorhaben 2013
Mit dynamischem Hochdruck schonend zu reinen Flüssigkeiten
Institut: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur schonenden Sterilisation von Flüssigkeiten oder pastösen Fluiden, z.B. in der Lebensmittelproduktion oder Pharmazie. Im Vergleich zum bereits etablierten Verfahren mit statischer Hochdruckbehandlung bei Drücken bis 1000 MPa soll durch gepulste Druckeinwirkung die Schädigungsrate von Mikroorganismen erhöht und eine energieeffizientere, kostengünstigere und großtechnisch leichter anwendbare Prozessführung im Durchlaufverfahren ermöglicht werden.
Hierzu wird zunächst der Einfluss unterschiedlicher Druckwechselprofile auf den Inaktivierungsgrad von Mikroorganismen untersucht, wofür ein dynamischer Druckerzeuger für Drücke bis 600 MPa aufgebaut wird. An einem mit einer Druckzelle und einer Fluoreszenzeinheit ausgestatteten Mikroskop werden Mikroorganismen in situ bei der Hochdruckbehandlung beobachtet, um den Schädigungsmechanismus der Zellen bzw. deren Organellen bei Druckeinwirkung aufzuklären. Mit den hierbei gewonnen Erkenntnissen soll die Druckbehandlung auf größtmögliche Schädigung der Mikroorganismen hin optimiert
werden.
Supersaure, poröse Materialien als anti-bioadhäsive Beschichtungen
Institut: Universität Konstanz
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Beschichtungen, die effektiv der Bildung von Biofilmen bereits bei deren Entstehung entgegenwirken, dabei aber langlebig, umweltverträglich und nichttoxisch sind. Solche Biofilme auf Oberflächen stellen in vielen Bereichen wie z.B. in der Medizintechnik, in der Lebensmitteltechnologie aber
auch im Schiffbau ein großes Problem dar.
Dazu werden zunächst mittels Sol-Gel-Chemie hergestellte supersaure Partikel aus mesoporösen Organosilikaten, die mit Sulfonsäuregruppen funktionalisiert sind, hinsichtlich ihrer Immobilisierung auf Oberflächen und hinsichtlich des Einflusses der Größe der Sulfonsäurenanopartikel und deren Nanoporosität auf die anti-biologische Wirksamkeit untersucht. Im zweiten Schritt soll die anti-biologische Wirksamkeit durch Erhöhung der Acidität und durch kooperative Effekte zusätzlicher andersartiger Nanopartikel in den Mesoporen-Wänden gesteigert werden.
