Dr. Christian Zeitz

Adsorption von Proteinen auf natürlichen und naturnahen Oberflächen


 


Wiss. Werdegang:

1997 Abitur  
2002 Vordiplom in Physik an der Universität des Saarlandes  
2006-2008
Diplomarbeit: "Analyse und Modifikation von Zahn- und Zahnersatzmaterialien", Universität des Saarlandes  
2008-
2013
Promotion: "Adsorption von Proteinen auf natürlichen und naturnahen Oberflächen", Universität des Saarlandes  

Proteinadsorbtion auf natürlichen oder naturnahen Oberflächen ?

 

Elektronenmikroskopische Aufnahmen
von poliertem Zahnschmelz

Wird eine feste Oberfläche in Kontakt mit einer proteinhaltigen Lösung gebracht, so werden sich die Proteine aus der Lösung meist an der angebotenen Fläche anlagern und einen initialen Biofilm bilden. Dieser Vorgang ist bekannt und besitzt beispielsweise in der Implantationsmedizin eine physiologisch wichtige Bedeutung in der Initiierung von Wachstumsprozessen.
Leider bieten solche initialen Biofilme auch geeignete Untergründe, auf denen sich Mikroorganismen anlagern und größere Agglomerationen bilden können. Diese sog. Konsortien sind beispielsweise verantwortlich für häufig schlecht behandelbaren Infektionen nach Implantationen. Kommt es allerdings nicht zu einer Anlagerung von einer ersten Bakterienlage auf den initialen Film, so ist die Entwicklung dieser Schadkeimkolonien ebenfalls nicht zu erwarten.
Ziel der Forschung ist daher, das Substrat und seine Wechselwirkung mit dem Biofilm so "einzustellen", dass auf dem enstehenden initialen Film die Anhaftung von Mikroorganismen unterbleibt. Dies kann am einfachsten geschehen entweder durch eine geeignete Strukturierung der Oberfläche oder durch die Änderung der Oberflächenchemie.

Bei dieser Arbeit liegt der Schwerpunkt auf dem System Speichel-Zahn, bei welchem es vergleichbar mit den oben gemachten Schilderungen zur Entstehung eines initialen Biofilms auf den Zahnoberflächen innerhalb der Mundhöhle kommt. Auch hier sind anhaftende Bakterien die Ursache für die verbreiteten Zahnerkrankungen.
Die wichtigsten Fragen lauten:

Für unsere Untersuchungen verwenden wir nur in Ausnamefällen Zahngewebe als Untergrund, da dieses Gewebe sehr komplex aufgebaut ist. Auch chemisch sind in dem natürlich vorkommenden Gewebe kaum kontrollierbare Variationen vorhanden, die definierte Messungen sehr erschweren. Daher haben wir Proben entwickelt, die aufgrund ihrer hohen Dichte und der recht grobkörnigen Struktur besser an unsere Fragenstellungen angepasst sind, allerdings trotzdem bestimmte Eigenschaften des Zahnschmelzmaterials besitzen.