MENY

Biofilmer

”… biofilm cells are sad, sad organisms; imagine being born, raised and die attached to your parents! Umbilical cords prison …” Roald Kommedal (in a frustrated moment trying to avoid wall-growth)

Biofilmer er mikroorganismer som vokser på overflater innkapslet i et gel-lignende ekstracellulært polymernettverk dannet av mikroorganismer (Bill Charaklis’ ofte siterte definisjon fra 1990). Disse dannes i mer eller mindre alle områder av naturen og er kjent for å være brysomme og noen ganger infeksiøs bakterievekst på industrielle komponenter, mat, tenner, medisinsk utstyr og i slim. Biofilmer kan imidlertid også brukes i forbindelse med nyttige biologiske prosesser. Biofilmers evne til å holde populasjoner med høy diversitet og høy tetthet av bakterier som bryter ned ulike forbindelser kan brukes i miljøbioteknologiske applikasjoner som rensing av avløpsvann, rensing av avgasser og bioremediering.

Vår forskning fokuserer på avriving (detachment) av bakterieceller fra biofilmer samt syntese av og dynamikk til den ekstracellulære polymermatrisen (EPS) som utgjør det strukturformende vev i biofilmer. Vårt formål er å forstå mekanismene som er involvert i biofilm avriving, samt støkiometri og rater til både EPS produksjon og nedbrytning og foreslå deskriptive matematiske modeller for de to prosessene.

Metoder som benyttes er tidsserie bildeanalyser av biofilmvekst i flow-celler for å studere vekst og kontroll av biofilmtykkelse, kombinert med analyse av partikkelstørrelsesfordeling, flow cytometri og epifluorescence mikroskopi av de avrevne biofilm fragmentene. EPS analyse utføres med væskekromatografi og ionekromatografi for bestemmelse av polymerstørrelse og element sammensetning.

Vi studerer også depolymerisering (hydrolyse) av partikulære og polymeriske organiske forbindelser i naturlige biofilm systemer. Fokuset vårt er å utvikle matematiske modeller for nedbrytning og vekst på organiske polymerer i diffusjonskontrollerte mikrostrukturer, inkludert dynamikk til intermediater samt identifisere og estimere aktivitet til aktive ekstracellulære depolymeriserende enzymer.

I tillegg til de mer fundamentale studiene nevnt ovenfor har vi initiert flere programmer i anvendt biofilm forskning. Disse inkluderer bruk av katodebeskyttelse av stålstrukturer i marine miljø som er utsatt for biokorrosjon av sulfat reduserende bakterier og mikrobiell økt oljeutvinning sammen med IRIS-Biomiljø.

Kontaktperson: Roald Kommedal