Untersuchungen zur Proteinadhäsion auf präadsorbierten Proteinschichten auf Dentalmaterialien

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Matthias Hannig; Professorin Dr. Christiane Ziegler
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 27112074

• Erstellungsjahr: 2015

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Insgesamt konnten durch das Projekt viele beteiligte Faktoren und Prozesse in der Protein-Protein-Wechselwirkung geklärt und verstanden werden. Aber auch viele neue Ansatzpunkte sind entstanden, um weiterführende Untersuchungen durchzuführen. Im Wesentlichen konnte gezeigt werden, dass  Ionen je nach deren Konzentration die Interaktion von Proteinen mit Oberflächen beeinflussen können. Gerade die Anwesenheit von Fluoridionen scheint zu einer leichter zu reinigenden Oberfläche zu führen, was nicht nur für die Zahnhygiene relevant ist, sondern auch auf weitere Bereiche der Medizin und der Technik übertragen werden kann.  voradsorbierte Proteinschichten sowohl bei Modellproteinen als auch bei der In situ-Pellikel die Adhäsionskräfte weiterer Proteine vermindern und somit durch Scherkräfte das Dickenwachstum der Pellikel limitiert wird.  die Anwesenheit anderer Proteine (hier BSA) sowohl die Gesamtmenge an auf der Oberfläche adsorbiertem Protein als auch die enzymatische Aktivität von Lysozym beeinflusst und somit die antibakteriellen Effekte verändert.  das Proteom der 3-min Pellikel aus unerwartet vielen unterschiedlichen Proteinen mit Anzahlen bis über 600 besteht und der Großteil dieser Proteine scheinbar Dentalmaterial-unabhängig adsorbiert, was alle bisherigen Hypothesen bezüglich spezifischer Adsorptionsprozesse während der initialen Biofilmbildung revolutioniert.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Initial Bioadhesion on Dental Materials as a Function of Contact Time, pH, Surface Wettability, and Isoelectric Point. Langmuir 26 (2010) 4136-4141
  C. Müller, A. Lüders, W. Hoth-Hannig, M. Hannig, C. Ziegler
  
• Investigation of Adsorbed Proteins on Dental Titanium. Physica Status Solidi A 207(4) (2010) 831-836
  J. Wald, C. Müller, M. Wahl, W. Hoth-Hannig, M. Hannig, M. Kopnarski, C. Ziegler
  
• BSA adsorption on titanium: ToF-SIMS investigation of the surface coverage as a function of protein concentration and pH-value. Anal Bioanal Chem 400 (2011) 697-701
  M. Wilhelmi, C. Müller, C. Ziegler, M. Kopnarski
  
• Protein Adhesion on Dental Surfaces – a Combined Surface Analytical Approach. Analytical Bioanalytical Chemistry 400 (2011) 679-689
  C. Müller, J. Wald, W. Hoth-Hannig, N. Umanskaya, D. Scholz, M. Hannig, C. Ziegler
  
• Proteine auf medizinischen und technischen Substraten. Nachrichten aus der Chemie 60(5) (2012) 561-565
  C. Ziegler, C. Müller
  
• Characterization of protein films on dental materials: Bicinchoninic acid assay (BCA) studies on loosely and firmly adsorbed protein layers, Physica Status A 210(5) (2013) 964-967
  F. Kratz, C. Müller, N. Körber, N. Umanskaya, M. Hannig, Ch. Ziegler
  
• Influence of Protein Immobilization on Protein-Protein Interaction Measured by Scanning Force Spectroscopy, Physica Status Solidi A 210(5) (2013) 945-951
  C. Rösch, C. Huber, C. Müller, N. Umanskaya, M. Hannig, C. Ziegler
  
• Influence of sodium fluoride on the BSA adsorption on titanium, Biomed Tech 59 (2014) 81-84
  F. Kratz, C. Müller-Renno, N. Davoudi, N. Umanskaya, S. Grass, M. Hannig, Ch. Ziegler