A quartz crystal microbalance to study the biological interactions at biomaterials surfaces.

Zodra de financiering rond was van NOW, is er een QCM instrument besteld via QSense , Sweden. Dit instrument is zodanig omgevormd dat polymeer adsorptie studies konden worden uitgevoerd met hoge partikel/bacterie/weefsel adhesie. Deze adhesie kon worden onderzocht met real time visuele monitoring van het sensor oppervlak. Er startten 2 PhD projecten: een onderzoek gebruikte de QCM om bacteriële adhesie aan oppervlakten van biomaterialen te bestuderen en de andere onderzocht de conditie van speeksel filmpjes op tandoppervlaktes.
Dr. Adam Olsson verdedigde zijn proefschrift op 9 december 2011 getiteld 'Acoustic sensing of the bacterium-substratum interface'. Daarin hebben we laten zien dat QCM een ideaal hulpmiddel is om de interface te bestuderen alsmede tijdsafhankelijke veranderingen ten gevolge van hoge gevoeligheid. We hebben laten zien dat interface karakteristieken zwaar afhankelijk zijn van de bacteriële oppervlakte morfologie. Wanneer je gebruik maakt van wiskundige synchronisatie, kunnen de tijdsafhankelijke processen en bacterie-substraat rijping bestudeerd worden met de QCM. Ook kunnen extracellulaire polymere substanties die vrijkomen uit de bacteriële cellen terwijl ze in contact komen met het oppervlak van de QCM-sensor geschat worden. In samenwerking met Prof. D.
Johannsmann van de universiteit van van Clausthal, Duitsland, ontwikkelen we op dit moment een protocol om de bacteriele/partikel-substraat verbinding/stjfheid te evaluerern wanneer je de QCM gebruikt en het coupled resonance model. Deze samenwerking zal vervolgd worden ten behoeve van de ontwikkelingen in dit veld.
In het tweede PhD project gebruikt drs. Deepak H. Veeregowda de QCM om de kinetische aspecten van de formatie en de uiteindelijke structuur van de speeksel proteïne films (SPF) en zijn perturbatie als gevolg van orale hygiënische producten te bestuderen. Er is al een studie gepubliceerd waarin blijkt dat de actieve ingrediënten in tandpasta’s duidelijk aantoonbaar de SPF beïnvloeden. In de tweede studie die gesubmit is, hebben we laten zien dat er verschillen zijn in gevormde SPF door verschillende speekselklieren en dat er dagelijkse variaties zijn tussen de verschillende subjects. Verder is het duidelijk dat zodra de structuur van de SPF bekend is met behulp van de QCM, de lubrication karakteristieken voorspeld kunnen worden. Drs. Deepak H. Veeregowda zal zijn proefschrift naar verwachting in maart 2012 publiceren.
De QCM werd ook gebruikt om de adsorptie en de structuur van de polymeer borstels op hydrofobische oppervlakten te bestuderen. Deze polymeer borstel coatings zijn populair als anti-aangroei en hoog lubricious coatings. Beide functies zijn afhankelijk van hun structuur wanneer het het monitoren betreft van de ratio van dissipation …?
Als laatste werd de QCM ook gebruikt voor een bachelors project om te proberen de hoeveelheid markers die schade aan nieren aangeven te bepalen in een orgaan perfusie systeem. Omdat er een laag gehalte aan markers was in het perfusaat, was het moeilijk om een betrouwbaar resultaat te geven met de QCM.