Förderprojekte

Förderbeginn 01.07.2005

Einblick in die Dynamik: Mikroorganismen als biokompatible Indikatoren für Strömungsmechanik und Hochdruckprozesse

Peter Ferstl
Technische Universität München
Lehrstuhl für Fluidmechanik und Prozessautomation

Dr.-Ing. Hannes Petermeier
Technische Universität München
Lehrstuhl für Fluidmechanik und Prozessautomation

Prof. Dr. Douglas Bartlett
University of California, San Diego
Scripps Institution of Oceanography

Das Ziel der vorgeschlagenen Forschung und Kooperation sind Voruntersuchungen zur Visualisierung der Prozessinhomogenitäten bei der Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln und der Analyse von Strömungsfeldern, wie sie von Mikroorganismen, z. B. Peritrichen Ciliaten, erzeugt werden.

Die Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln wurde lange Zeit als homogen betrachtet, was allerdings nicht zutrifft. Somit ist ein gründliches Studium der bei der Hochdruckbehandlung auftretenden instationären Vorgänge unerläßlich zur Gewährleistung eines sicheren und wertvollen Produktes. Andererseits zeigte die Entwicklung eines Bildauswerteverfahrens zur Untersuchung mikroorganismisch induzierter Strömungsfelder, daß die Biokompatibilität eine herausragende Bedeutung besitzt, da jeglicher Einfluß einen Eingriff in die Umgebung der Mikroorganismen bedeutet und in einem anderen Verhalten resultiert. Der Hauptteil der Untersuchungen zielt daher darauf ab, sowohl die Prozessinhomogenitäten als auch die mikroorganismisch erzeugten Strömungsfelder PIV-Messungen zugänglich zu machen. Die Idee, die dem Lösungsansatz zugrunde liegt, ist hierfür fluoreszente beziehungsweise bioluminieszente Mikroorganismen als Tracer- und Indikatorpartikel einzusetzen.

Damit kann ein zweifacher Nutzen gewonnen werden. Einerseits das Studium von Strömungsfeldern in einer mikroskopischen Skala unter Wahrung der Folgeeigenschaften der Mikroorganismen (was auch für den Hochdruck gilt), andererseits der Einsatz von Mikroorganismen als Sensoren für Hochdruckprozesse.