Mikrobiologie  Zum Expertenwissen

Die Mikrobiologie als vielfach geforderte Wissenschaft und Praxis

In Laboren, die sich mit Mikrobiologie befassen, werden verschiedenste Arbeiten durchgeführt, wie beispielsweise

• der Nachweis bzw. die Identifikation von Bakterien, Pilzen oder Viren aus Lebensmitteln oder Blutproben,
• die Herstellung von Medikamenten im Rahmen der Gentechnik wie etwa Insulin aus gentechnisch veränderten Escherichia-Koli-Bakterien oder
• die Forschung an Medikamenten, Impfstoffen oder auch biologischen Kampfstoffen.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, benötigt man im Labor

• Gefäße zur Anzucht,
• die passenden Instrumente,
• Nährmedien und
• unterstützende Hilfsgeräte.

Gefäße zur Anzucht

Fertigplatten dienen der Vorbereitung von Proben, sind saugfähig und besitzen eine gerillte Oberfläche, damit man die Mikroben in schmale Bänder formen kann. Mikrotiterplatten stellen eine Sammlung von Gefäßen dar, die Kleinstmengen wie etwa 0,2 ml aufnehmen. Die Platten kann man mit einem passenden Deckel verschließen. Nährkartonscheiben werden mit Wasser direkt zeitsparend in ein Nährmedium umgewandelt und beinhalten beispielsweise Hefeextrakt, Sojamehl, Lysin oder Tomatensaft. Das richtige Klima, die passende Nährstoffmischung und die optimale Temperatur können  maschinell über einen Bioreaktor geschaffen werden. Genügt Wärme und auch etwas Luftzufuhr, reichen auch Brutschränke oder Inkubatoren.

Die Instrumente

Eine Impföse mit einem ösenförmigen Draht am Ende erlaubt es, einen Haufen Mikroorganismen auf einmal auf einen Nährboden zu setzen, weil manche Organismen eine gewisse Zelldichte benötigen, um sich zu vermehren. Die Impfschlinge hat einen größeren Durchmesser. Ein Impfhaken bzw. je nach Form auch Drigalski-Spatel verfügt über einen breiten Metalldraht quer zum Griff und dient dazu, Mikroben auf einer Agarmasse gleichmäßig zu verteilen, indem man mit dem Instrument mehrere Achter zieht, während man die Petrischale mit der anderen Hand dreht. Für die Impfinstrumente mit feinen Spitzen, Haken oder Ösen sind auch Ersatzdrähte erhältlich.

Die Nährmedien

Man unterscheidet unter den Nährmedien Agar und Flüssignährmedien. Agar ist ein aus Algen gewonnenes Geliermittel, welches gegenüber hoher Temperatur beim Sterilisieren unempfindlicher als Gelatine ist und sich bei etwa 45 Grad Celsius verfestigt. Flüssige Nährlösungen, die mit Agar geliert wurden, nennt man Nährboden. Flüssignährmedien erlauben den Mikroorganismen, sich frei im Medium zu bewegen. Bestandteile sind neben Wasser Nährstoffe (Kohlenstoff-, Stickstoff-, Phosphat- oder Schwefelquellen), anorganische Salze (Kalium, Natrium, Phosphat etc.) und Spurenelemente. Zusätzlich können in Bezug auf einen bestimmten pH-Wert Pufferelemente, Indikatoren, Farbstoffe, Hemmstoffe wie Antibiotika oder Wachstumsstoffe wie Hormone und Vitamine enthalten sein.