Evaluierung und Einsatz von Mikrofluidikansätzen zum Toxizitätsscreening von Schadstoffen auf Mikroalgen

Beschreibung

Der Auftragnehmer (AN) erfasst das Wachstum von drei verschiedenen Phytoplanktontaxa in einem tröpfchenbasierten Mikrofluidiksystem. Die drei zu testenden Phytoplanktonarten werden zu Projektbeginn vom Auftraggeber in Rücksprache mit dem Auftragnehmer ausgewählt mit dem Ziel, dass die Arten a) repräsentativ für die Wasserqualitätsmodellierung und b) kultivierbar im Mikrofluidiksystem sind. Mögliche Phytoplanktontaxa sind hierbei: 1x Kieselalge, z.B. Stephanodiscus; 1x Grünalge, z.B. Chlamydomonas und 1x Cyanobakterium, z.B. Microcystis aeruginosa. Das Wachstum der Phytoplanktonarten erfolgt über fluorometrische Messungen sowie Messung der Absorbanz (470 nm ± 20 nm). Die Fluoreszenzmessung ist insbesondere auf Chlorophyll a ausgerich-tet (Anregung bei 435 ± 20 nm, Emission bei 685 ± 20 nm). Das Wachstum ist in Abhängigkeit von Schadstoffexposition und Nährstoffgehalt (jeweils über einen Konzentrationsgradienten) sowie zwei unterschiedlichen Temperaturen zu erfassen. Der AN muss daher generell in der Lage sein, bei der Exposition die Temperatur im Bereich von 20°C bis 30°C durchzuführen. Die Lichtintensität bei der Kultivierung muss zwischen 10 und 50 Mikromol pro Quadratmeter pro Sekundes einstellbar sein. Die genauen Umweltbedingungen bei den Expositionen (d.h. Temperatur, Lichtintensität, Nährstoff-gehalt) sind durch den AG zu Beginn des dritten Quartals 2025 mit dem AN abzustimmen. Für die drei ausgewählten Organismen sind bei zwei verschiedenen Temperaturen (z.B. 23 °C, 26 °C) der Einfluss von jeweils 25 verschiedenen organischen Spurenstoffen oder Spurenstoffmischungen auf das Organismenwachstum zu testen. Dies entspricht insgesamt 160 statischen Ansätzen. Je nach Wachstumsrate der einzelnen Phytoplanktonarten müssen die Messpunkte zur Erfassung der Zell-dichte (photofluorimetrische Messung/Absorbanz, s.o.) bei 0, 24, 48 und 72h oder bei 0, 72, 96, 120 und/oder 144h (6 Tage) liegen. Die Messpunkte sind durch den AG auf der Basis im Projektverlauf durch den AN erhobener Daten festgelegt und können sich zwischen einzelnen Experimenten unterscheiden. Für zwei weitere, im Laufe des Projekts durch den AG festzulegenden Belastungssituationen (definier-ter Spurenstoffmix und Temperatur) ist das Wachstum der drei oben genannten Organismen dyna-misch an 30 Zeitpunkten gleichverteilt über einen Zeitraum von maximal 7 Tagen zuerfassen. Bei jeder Messung sind 360 ± 20 Segmente im Mikrofluidiksystemzu erfassen. Die Auflösung für den binären Gradienten Spurenstoff/Nährstoff muss 10% betragen und somit sind bei jeder Messung 121 Kombinationen á 3 Segmente zu erfassen. Die ausführliche Beschreibung der zu erbringenden Leistungen entnehmen Sie bitte den Vergabeunterlagen.