Charakterisierung der Interaktion von Polysacchariden mit Dentalmaterialien einschließlich der konsekutiven oder simultanen Adsorption von Proteinen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Matthias Hannig; Professorin Dr. Christiane Ziegler
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 392066266

Polysaccharide stellen neben Proteinen, Lipiden und Nukleinsäuren eine Hauptklasse biologischer Makromoleküle dar. Polysaccharide sind dabei einerseits essentielle Komponenten aller lebenden Organismen und andererseits an der Zell- und Bakterienadhäsion sowie deren Interaktion und der damit verbundenen Biofilmbildung beteiligt. Ein Blick in die Literatur zeigt jedoch, dass die Kohlenhydratforschung den Untersuchungen der anderen natürlichen Biopolymere, d.h. Nukleinsäuren und Proteinen, hinterherhinkt. In den letzten Jahren wurde zwar versucht die biologische Funktion von Kohlehydraten zu entschlüsseln, die Untersuchung der Kohlenhydratwechselwirkung mit Festkörperoberflächen ist allerdings stark unterrepräsentiert und wird vor allem nicht systematisch im Hinblick auf Zuckerart und Kettenlänge bzw. Molekulargewicht betrieben. Im Rahmen der Biofilmbildung bleiben die molekularen Wechselwirkungen der Kohlenhydrate bisher ebenfalls eher unbeachtet. Das Ziel dieses Projektes ist somit erstmals systematische Untersuchungen zur Bedeutung von Kohlenhydraten und vor allem zu Protein-Kohlenhydrat-Interaktionen im Rahmen der initialen Bioadhäsionsprozesse auf Festkörperoberflächen durchzuführen. Dazu wird die initiale Interaktion von Polysacchariden wie Dextranen mit verschiedenem Molekulargewicht sowie Alginat mit Oberflächen von Dentalmaterialien im Detail untersucht. Die beteiligten Prozesse und Kräfte sollen dabei als Funktion der dentalrelevanten Parameter wie pH, Material, Ca-Ionenkonzentration sowie insbesondere in der Lösung zusätzlich vorhandener Proteine studiert, um deren Einfluss auf die Adsorption von Polysacchariden festzustellen, da in Vorarbeiten Änderungen sowohl der Zusammensetzung als auch der adsorbierten Gesamtmenge gefunden wurden, wenn Proteine zusätzlich im Spiel waren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen