Charakterisierung der Lyseeffizienz einer mikrofluidischen Plattform mit integrierten Nanostrukturen

In dieser Arbeit sollte ein neu entwickeltes Lysesystem, bestehend aus Nanostrukturen aus Gold integriert in eine Mikrofluidik (Nanolyzer), anhand vegetativer Bacillus subtilis- Zellen und dessen Endosporen in Hinblick auf die Lyseeffizienz getestet werden. Hierfür wurde als Vergleichsmethode zur Ergründung der Effizienz eine bead-beating Methode mit Glas-beads herangezogen. Für die Lyse mittels Nanolyzer wurden zwei verschiedene Konfigurationen des MicCell-Pump-Protokolls, Einstellung 1 und Einstellung 2, vorgenommen. Diese Software-Einstellungen wurden bezüglich der Wiederholungen der Lysezyklen variiert, um die Auswirkungen der Anzahl der Wiederholungen auf die Lyseeffizienz zu ergründen. Zur Analyse der jeweiligen Zelllysate wurden diese zum einen Ausplattiert, um die Viabilität der Zellen zu untersuchen, zum anderen diente eine FACS-Analyse dazu, die Verhältnisse toter und lebensfähiger Zellen zu bestimmen. Weiterhin wurde die RT-qPCR zur Berechnung der cp-Werte genutzt, woraufhin abschließend Rasterelektronen-mikroskop-Aufnahmen der Nanostrukturen und der generierten Lysate zur qualitativen Analyse angefertigt wurden. Es ließ sich zusammenfassend festhalten, dass die bead-beating Methode mittels MixerMill eine Lyseeffizienz von 65-95 % erreichte, wohingegen der Nanolyzer 30-44 % der eingesetzten Mikroorganismen lysieren konnte. Weiterhin stellte sich heraus, dass bei Erhöhung der Anzahl der Lysezyklen im MicCell-Pump-Protokoll keine steigernde Lyseeffizienz erzielt werden konnte.