Die Automatisierung der Analyse von Pikoplanktonproben

Bei Plankton handelt es sich um die zahlenmäßig am stärksten vorkommenden Lebewesen der Weltmeere. Sie sind für den Kreislauf von Stickstoff, Kohlenstoff und weiteren Sorten sehr wichtig. Über sie ist jedoch noch wenig bekannt. Da man bei den Messungen zum Plankton die Epifluoreszenzmikroskopie anwendet, ist das Verfahren sehr zeitaufwändig.

Glücklicherweise gelang Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie die Entwicklung eines automatisierten Systems der Probenanalyse. Die Arbeiten fanden im Rahmen des teilweise durch das Fünfte Rahmenprogramm finanzierten BASICS-Projekts statt.

Insbesondere untersuchte man die Proben mithilfe der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung und der DNA-Färbung auf ein Vorhandensein von Pikoplankton. Zwei geschachtelte Walk-Paths unterstützen das Mikroskop bei der Durchquerung der Probe, bis die erforderliche Anzahl von Zellen untersucht ist. Die deutschen Mikrobiologen beschäftigten sich mit den Problemen bei der Refokussierung mittels Einbeziehung eines zweiten, unterstützenden Programms zur Autofokussierung.

Da das Mikroskop über einen motorisierten Antrieb, Blenden und Räder verfügt, bedarf es keines menschlichen Bedieners mehr. Die Zeit zur Probenanalyse wird durch die Übernahme einer fortgeschrittenen Bilderfassung sowie von neuen Verarbeitungsmöglichkeiten weiter verkürzt.

Im Verlauf des BASICS-Projekts testete man das System mit aus der Nordsee gewonnenen Proben. Bemerkenswert war, dass innerhalb von vier Stunden achtundzwanzig Proben analysiert wurden. Durch diese Entwicklung kann die Messung von Pikoplankton beschleunigt werden, wodurch wir über diese kleinen aber wichtigen Bewohner der weltweiten Biosphäre mehr erfahren.