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Malwina Chmura

Malwina Chmura

Werner-Heisenberg-Gymnasium

 

Titel der Forschungsarbeit: Analyse des gastrischen pH-Milieus anhand eines biologischen pH-Sensors mit fluoreszierenden Escherichia coli Bakterien

School: TUM School of Medicine and Health

Department: Medizin

Lehrstuhl: Forschergruppe Molekulare Tumorbiologie

Betreuung: Prof. Dr. rer. nat. Klaus-Peter Janssen, PD Dr. med. Jeannine Bachmann

Abstract der Forschungsarbeit

In der folgenden Arbeit wurde untersucht, ob es möglich ist, anhand von gentechnisch veränderten Escherichia coli Bakterien, den gastrischen pH-Bereich bei Gesunden und Kranken zu ermitteln. Ziel der Arbeit war es, einen miniaturisierten biologischen pH-Sensor auf Basis genetisch veränderter Bakterien zur Messung des pH-Wertes in Gewebeproben oder biologischen Flüssigkeiten zu testen.

Hierfür wurden Magensaftproben von drei Patienten, während Routine-Magenspiegelungen erhoben. Es wurde hinsichtlich der Lagerung untersucht, ob sich der pH-Wert der Proben nach Schockgefrieren in flüssigem Stickstoff und erneutem Auftauen veränderte. Zudem wurde der pH-Wert nach Zentrifugation überprüft, um präzise Messwerte mittels pH-Messstäbchen zu erhalten.

Weiter wurden E. coli Bakterien in die Humanproben ausgesetzt, um festzustellen, wie lange die Bakterien unter einem pH-Wert von näherungsweise 4,5-1,5 überleben können.

Die folglich verwendeten gentechnisch veränderten E. coli Bakterien zeigen die Ausprägung eines fluoreszierenden Proteins in einer bestimmten Farbe nach Anregung mit Licht. Ihre Reaktionen auf den veränderten pH-Wert wurden anschließend beobachtet.

In zwei wiederholten Versuchen wurde konsistent festgestellt, dass die Bakterien einen gastrischen pH-Bereich nicht standhalten können und generell in den Patientenproben nicht dauerhaft überlebten.