Funktionelle Oberflächen und Toxizitätsfaktoren

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Teilantrag 2 befasst sich mit den mikrobiologischen Mechanismen, die dem contact-killing auf molekularer Ebene zu Grunde liegen, sowie der werkstofftechnischen Entwicklung von Modelloberflächen, die spezifische, antimikrobiell relevante Eigenschaften aufweisen. Der genaue Keimabtötungsmechanismus von Kupfer ist unbekannt und soll durch eine Reihe mikrobiologischer Versuche aufgeklärt werden. Eine Anzahl Proteine, die eine noch unbekannte Funktion in der bakteriellen Kupferresistenz ausüben, werden auf ihre Rolle während des contact-killings hin untersucht. Bakterien die hyper-resistent gegen Kupfer sind werden durch Transposonmutagenese erzeugt und die mutierten Gene werden identifiziert. Zur gezielten Oberflächenfunktionalisierung (Adhäsions- & Benetzungsverhalten, lokal variierende/s Oberflächenpotential und Ionenfreigabe) wird die Laser- Interferenztechnik eingesetzt, die eine chemische und topographische Oberflächenstrukturierung auf der Größenskala relevanter Mikroorganismen (Strukturgrößen 500 nm - 20 μm) ermöglicht. Analoge Untersuchungen werden an Viren durchgeführt. Werkstoffe mit periodisch variierenden Oberflächenelementen werden entwickelt und eingesetzt, um die Auswirkung von lokalen Potentialdifferenzen auf das Zellmembranpotential bei Bakterien zu untersuchen.