Titel: Untersuchung des cytotoxischen Potentials phagolysosomaler Substanzen für Staphylococcus aureus

Inhalt: Die Arbeit befasste sich mit der Untersuchung des cytotoxischen Potentials phagolysosomaler Substanzen für Staphylococcus aureus (S. aureus). Die Parameter des Versuchsprotokolls wurden an die im Phagolysosom vorkommenden Eigenschaften angepasst, um einen Teilprozess der Phagozytose, den Pathogenabbau im Phagolysosom, genauer zu untersuchen. Mit dieser Untersuchung sollte der menschliche Abwehrmechanismus gegen S. aureus analysiert werden, um mögliche alternative Behandlungsmethoden gegen das Bakterium zu entwickeln. Aufgrund der Resistenzentwicklung von S. aureus gegen die eingesetzten Antibiotika ist die Forschung zu alternativen Behandlungsformen von größter Wichtigkeit. Um die Eigenschaften des Phagolysosoms nachzustellen, wurde der pH-Wert der Pufferlösung herabgesetzt und eine, im Phagolysosom vorkommende Wasserstoffperoxidkonzentration verwendet. Eine schädliche Wirkung des erniedrigten pH-Wertes auf das S. aureus Wachstum konnte beobachtet werden. In einem pH-Wert von 7,4 konnte durch die Zugabe der, im Phagolysosom vorkommende H₂O₂-Konzentration keine bakterizide Wirkung erkannt werden. Nachdem beide Parameter (niedriger pH und entsprechende H₂O₂-Konzentration) miteinander kombiniert wurden, zeigte sich eine erhöhte bakterizide Wirkung. Folglich konnte ein Teilaspekt des phagolysosomalen Pathogenabbaus anhand dieser Ergebnisse, obgleich nur diese beiden Faktoren berücksichtigt wurden, reproduziert werden.

Betreut durch Prof. Dr. Markus Bischoff, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg; Dr. Monika Bozem, Lehrstuhl für Biophysik CIPMM, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg und Prof. Dr. Dr. Oliver Müller, Hochschule Kaiserslautern, Campus Zweibrücken

Titel: Einfluss von Zellkultivierung mit zelllinien-spezifischen Coatings auf das Impedanz-Verhalten von Multielektroden Array-Chips mit neuartig strukturierten Elektrodenoberflächen

Inhalt:

Die Arbeit befasste sich mit der Analyse halbseitig nanostrukturierter Multielektroden Arrays (MEAs).
Durch große Distanzen zwischen den Zellen und der Elektrodenoberfläche zeigte sich bei bisherigen Versuchen mit planaren Multielektroden Arrays schlechte Signal-Rausch-Verhältnisse, wodurch zellulären Signale nur schwierig gemessen werden konnte. Ein Ausweg zeigte sich durch die Nanostrukturierung der Elektrodenoberflächen. Durch die Vergrößerung der Oberfläche reduzierte sich die Impedanz des Chips, wodurch ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis entstand. Des Weiteren konnte eine bessere Adhärenz der Zellen an der Oberfläche der Elektrode beobachtet werden.
Herr Dipl.-Ing. Decker hat halbseitig nanostrukturierte Multielektroden Arrays entwickelt, die zu einer verbesserten Adhärenz der zu kultivierenden Zellen auf der Elektrodenoberfläche führen sollen. Die Chips bestanden aus 30 strukturierten und 30 nicht-strukturierten Elektroden, wodurch ein direkter Vergleich und so eine Aussage zur Effektivität der Adhärenz-verbessernder Eigenschaften der Struktur getroffen werden konnte.
Im Zuge dieser Masterthesis wurden die Auswirkungen verschiedener Strukturen auf das Zellwachstum unterschiedlicher Zelllinien (HEK-293 und SH-SY5Y) getestet. Bei beiden getesteten Zelllinien konnten sowohl positive, als auch negative Trends der Strukturen auf das Zellwachstum gezeigt werden. Weiterhin wurden die Auswirkung einer Poly-D-Lysin-Beschichtung auf das Impedanz-Verhalten der halbseitig nanostrukturierten Multielektroden Arrays analysiert.

Betreut durch: Prof. Dr. rer. nat. Holger Rabe, AG Molekulare Elektrophysiologie, und Dr. Manuela Gries, AG Enterisches Nervensystem, Hochschule Kaiserslautern, Campus Zweibrücken

Am wissenschaftlichen Arbeiten gefällt mir vor allem, eigenständig an Projekten mit aktuellem Bezug zu forschen, Fähigkeiten weiter ausbauen zu können und durch den Austausch mit anderen Arbeitsgruppen mein Wissen zu erweitern.