Vom Pikoliter-Tropfen zur Agarplatte
Neue Methode schlägt Brücke von der Mikrofluidik zur Mikrobiologie

Forschende des Leibniz-HKI haben ein Verfahren entwickelt, um mikrobielle Kulturen in winzigen Tröpfchen in größere Kulturen zu überführen. Damit haben sie eine schnelle und einfache Verbindung zwischen dem Hochdurchsatz-Verfahren der Tröpfchen-Mikrofluidik und der klassischen Mikrobiologie geschaffen. Proben von Interesse können für die weitere biotechnologische Forschung beispielsweise auf Agarplatten übertragen und dann genauer untersucht werden.
Jedes Habitat der Erde ist von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, von denen nur ein Bruchteil bereits bekannt und gar erforscht ist. Diese Bakterien, Archaea, Pilze, Algen und anderer mikroskopisch kleiner Lebewesen bergen einen riesigen Schatz an Molekülen, die zum Beispiel medizinisch oder chemisch interessant sind oder industriell genutzt werden könnten.
Aufgrund der riesigen Menge an unterschiedlichen Organismen sind Hochdurchsatzverfahren nötig, um eine einzige spezifische Variante zu isolieren – sei es aus sogenannten Mutantenbibliotheken mit Millionen von Varianten oder aus komplexen Umweltproben, wie Grundwasser, Bodenproben und Proben aus exotischen Lebensräumen. Die Gruppe von Miriam Agler-Rosenbaum nutzt dafür die Tröpfchen-Mikrofluidik.
Das Problem bestand bisher in der Übertragung zur klassischen mikrobiologischen Kultivierung, wofür die Forschenden nun eine praktikable Lösung gefunden haben. „Die Möglichkeit, ein einzelnes interessantes Tröpfchen zu platzieren und dennoch jedes Tröpfchen einer einzelnen Kolonie zuzuordnen, bietet enorme Vorteile für das Screening neuer biotechnologisch interessanter Mikroorganismen oder für die Isolierung neuer mikrobieller Arten“, schreiben sie in einer neuen Studie, die kürzlich in dem Fachjournal Sensors and Actuators B: Chemical veröffentlich wurde.
Originalpublikation
Weber T, Hengoju S, Samimi A, Roth M, Tovara M, Agler-Rosenbaum M (2022). Recovery and isolation of individual microfluidic picoliter droplets by triggered deposition. Sensors and Actuators B: Chemical, doi: 10.1016/j.snb.2022.132289