Ein komplexes, mikrobiologisches Phänomen ist die Biofilmbildung. Schätzungen zufolge gehen 80% aller medizinischen Infektionen von Biofilmen aus. Bakterielle Zellanhänge wie Fimbrien, Curli und Flagellen spielen während der Oberflächenbesiedlung eine entscheidende Rolle. Nanostrukturen auf Oberflächen als passive Strategie gegen eine Anhaftung von Bakterien haben in vergangenen Studien bereits antiadhäsive Effekte gezeigt. Der zugrunde liegende Adhäsionsmechanismus war jedoch nicht ausreichend aufgeklärt. Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses von verschiedenen, nanostrukturierten Oberflächen auf die bakterielle Adhäsion und die Erfassung der bakteriellen Adhäsionsmechanismen. Die zu testenden vier Nanorauigkeiten 2, 7, 12 und 16 nm (Ra) entsprechen der Größendimension von Zellanhängen und wurden aus dem meist genutzten und modifizierbaren Biomaterial Titan hergestellt. Für die Evaluierung einer rauigkeitsabhängigen Adhäsion wurden drei Stämme des Modellorganismus Escherichia coli verwendet. E. coli ATCC 25922 und KI683 sind klinische Isolate, während E. coli RV308 einen K-12-Laborstamm darstellt. Die drei E. coli-Stämme sind morphologisch verschieden: Während E. coli ATCC 25922 und KI683 zahlreiche Zellanhänge besitzen, bildet der Laborstamm RV308 keine Zellanhänge aus. Anhand von Bildanalysen wurde gezeigt, dass E. coli KI683 schwach adhärierte, wohingegen E. coli ATCC 25922 und RV308 deutlich stärker adhärierten. Die zahlreiche Adhäsion von E. coli-Bakterien ist demnach in einem statischen System unabhängig von Zellanhängen. Außerdem wurde keine rauigkeitsabhängige Adhäsion zwischen den vier nanostrukturierten Oberflächen beobachtet. Anhand von Transkriptomsequenzierungen der, auf den nanostrukturierten Oberflächen adhärierten E. coli-Bakterien konnte ebenfalls keine physiologische Reaktion auf die Nanostrukturen nachgewiesen werden. Die Adhäsionsmechanismen wurden im Wesentlichen stark von Stamm-spezifischen Genen beeinflusst. [...]
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