@inproceedings{GroebelWernerJoerresetal.2011, author = {Groebel, Simone and Werner, Frederik and J{\"o}rres, Niklas and Jansen, F. and Kasper, Katharina and Schiffels, Johannes and Sprenger, B. and Baumann, Marcus and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Selmer, Thorsten}, title = {Entwicklung einer Sensor-{\"U}berwachung f{\"u}r Biogasanlagen auf Basis von Prozessdaten einer Parallelanlage}, series = {10. Dresdner Sensor-Symposium : Dresden, 5. - 7. Dezember 2011 ; miniaturisierte analytische Verfahren, Hochtemperatur-Sensoren, Sensoren f{\"u}r Bioprozess- und Verfahrenstechnik, Sensoren f{\"u}r die Medizin, Chemische Verfahrenstechnik, Lebensmittelanalytik, innovative Sensorl{\"o}sungen, Sensoren f{\"u}r die Wasserqualit{\"a}t, Selbst{\"u}berwachung / Gerald Gerlach ... (Hg.)}, booktitle = {10. Dresdner Sensor-Symposium : Dresden, 5. - 7. Dezember 2011 ; miniaturisierte analytische Verfahren, Hochtemperatur-Sensoren, Sensoren f{\"u}r Bioprozess- und Verfahrenstechnik, Sensoren f{\"u}r die Medizin, Chemische Verfahrenstechnik, Lebensmittelanalytik, innovative Sensorl{\"o}sungen, Sensoren f{\"u}r die Wasserqualit{\"a}t, Selbst{\"u}berwachung / Gerald Gerlach ... (Hg.)}, publisher = {TUDpress}, address = {Dresden}, isbn = {978-3-942710-53-4}, doi = {10.5162/10dss2011/4.3}, pages = {81 -- 84}, year = {2011}, abstract = {Beim Ausbau nachhaltiger, regenerativer Energieversorgung hat die Umwandlung von organischer Biomasse in Biogas ein großes Potential. Der zugrundeliegende, komplexe biologische Prozess wird noch immer unzureichend verstanden und bedarf systematischer Untersuchungen der Prozessparameter, um einen hohen Ertrag bei guter Gasqualit{\"a}t zu erm{\"o}glichen. Die Fragestellungen zur Entschl{\"u}sselung des Prozesses sind sowohl verfahrenstechnischer als auch mikrobiologischer Natur. Aus mikrobiologischer Sicht ist die Kenntnis der tats{\"a}chlich beteiligten prozesstragenden Mikroorganismen von erheblicher Bedeutung, aus verfahrenstechnischer Sicht die Kenntnis der physikalischen und chemischen Faktoren, welche die mikrobiologischen Prozesse und kontrollieren. Im Zusammenspiel aller dieser Parameter wird die Biogasbildung bef{\"o}rdert oder behindert, bis zum Abbruch des Prozesses. Eine m{\"o}gliche Kontrollmethode ist die Messung der metabolischen Aktivit{\"a}t prozesstragender Organismen. Diese soll, beruhend auf fundierten Prozessdaten, gewonnen durch eine Parallelanlage, mit einem lichtadressierbaren potentiometrischen Sensor-System (LAPS) realisiert werden. Dieser Sensor ist in der Lage, pH-Wert-{\"a}nderungen zu detektieren, die durch den Stoffwechsel der auf dem Chip immobilisierten Organismen hervorgerufen werden, um eine Online-{\"U}berwachung von Biogasanlagen zu erm{\"o}glichen.}, language = {de} } @article{HuckSchiffelsHerreraetal.2013, author = {Huck, Christina and Schiffels, Johannes and Herrera, Cony N. and Schelden, Maximilian and Selmer, Thorsten and Poghossian, Arshak and Baumann, Marcus and Wagner, Patrick and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Metabolic responses of Escherichia coli upon glucose pulses captured by a capacitive field-effect sensor}, series = {Physica Status Solidi (A)}, volume = {210}, journal = {Physica Status Solidi (A)}, number = {5}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {0031-8965}, doi = {10.1002/pssa.201200900}, pages = {926 -- 931}, year = {2013}, abstract = {Living cells are complex biological systems transforming metabolites taken up from the surrounding medium. Monitoring the responses of such cells to certain substrate concentrations is a challenging task and offers possibilities to gain insight into the vitality of a community influenced by the growth environment. Cell-based sensors represent a promising platform for monitoring the metabolic activity and thus, the "welfare" of relevant organisms. In the present study, metabolic responses of the model bacterium Escherichia coli in suspension, layered onto a capacitive field-effect structure, were examined to pulses of glucose in the concentration range between 0.05 and 2 mM. It was found that acidification of the surrounding medium takes place immediately after glucose addition and follows Michaelis-Menten kinetic behavior as a function of the glucose concentration. In future, the presented setup can, therefore, be used to study substrate specificities on the enzymatic level and may as well be used to perform investigations of more complex metabolic responses. Conclusions and perspectives highlighting this system are discussed.}, language = {en} }