Morphologische Studien der Primärkolonisation von pellikelbeschichteten Schmelzoberflächen am Beispiel von Streptococcus mutans

Abstract

Karies ist eine der häufigsten Infektionskrankheiten der Welt. Um Karieserkrankungen verhindern zu können, ist es notwendig die Anlagerungsmechanismen der kariesinduzierenden Mikroorganismen zu kennen. Am Beispiel von S. mutans sollte ein Modell-System entwickelt werden, mit dem die bakteriellen Anlagerungsmechanismen an der Zahnoberfläche durch geeignete hochauflösende Darstellungsverfahren im Nativzustand beobachtet werden können.<br /> Für das Versuchsmodell wurde zunächst auf planen, hochreinen Schmelzproben eine Pellikel induziert. Anschließend wurden die pellikelbeschichteten Schmelzproben für 6 h bei 37°C im Schüttelbad mit S.-mutans kontaminiert, bevor sie mittels Rasterkraftmikroskopie analysiert werden konnten. Nach dem Abrastern wurden die Proben getrocknet, gesputtert und zusätzlich rasterelektronenmikroskopisch untersucht. Die Auflagerungen der Schmelzproben zeigten im REM ein kokkoides Erscheinungsbild. Die (profilo-)metrische Analyse der AFM-Software zeigte eine Höhe der Auflagerungen von bis zu 0,8 µm, mit einer Breite von bis zu 2,7 bzw. 6,2 µm. Dies lässt darauf schließen, dass es gelungen ist, eine bakterielle Kontamination der Schmelzproben mit S. mutans zu erzielen. Das AFM ermöglicht eine hochauflösende Darstellung der kontaminierten Schmelzproben auch in wässrigem Milieu. Die Analysesoftware kann darüber hinaus die abgerasterten Proben (profilo-)metrisch auswerten. Die AFM-Ergebnisse wurden mit dem REM gegengeprüft. Unter Berücksichtigung der Päparationsartefakte konnten die AFM-Ergebnisse unter morphologischen Gesichtspunkten bestätigt werden. Die höhere Tiefenschärfe des REM ermöglicht die detailgenaue Darstellung der Oberflächenstruktur. <br /> Mit dem verwendeten AFM-System ist es möglich Anlagerungsmechanismen auf Schmelzoberflächen in bakteriell kontaminiertem Speichel unter Nativbedingungen in hoher Auflösung zu beobachten. Dieses Modellsystem kann genutzt werden, um auf nanoskopischer Ebene Manipulationen bakterieller Adhäsionsprozesse morphologisch darzustellen.