Abteilung für Reaktiven Transport
In der Abteilung Reaktiver Transport untersuchen wir die Heterogenität der Reaktivität von Materialoberflächen, insbesondere bei Sorptions- und Lösungsreaktionen. Wir verwenden experimentelle und numerische Methoden zur Quantifizierung und Vorhersage von Oberflächenreaktionsraten. Transport in komplexen porösen Materialien ist ein weiterer wichtiger Aspekt unserer Arbeit. Wir entwickeln konservative und reaktive Radionuklidtracer mit Hilfe unseres Zyklotronlabors und wenden die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) an. Wir entwickeln und verwenden numerische Methoden zur Transportanalyse auf der Porenskala und darüber hinaus. Unsere Forschung wird durch Anwendungen in der nuklearen Sicherheitsforschung motiviert und vorangetrieben und stellt wichtige Verbindungen zu den Erd-, Umwelt- und Materialwissenschaften her.
Neuste Publikation
Dental surface restoration using Ca-caseinate bio/nano colloids: converged roughness parameters reveal heterogeneous tooth surface reactivity
Schymura, S.; Schneider, E.; Messerschmidt, J.; Lechner, B.-D.
Abstract
Dental erosion, the chemical dissolution of the tooth surface structures, is an increasing problem in the modern world due to growing trends toward acidic food consumption and can cause permanent dental hard tissue loss. A detailed understanding of the reactivity of dental surfaces to chemicals invading the oral cavity is necessary to devise effective countermeasures. We introduce the use of converged roughness parameters Sqconv, i.e., roughness parameters calculated at a reduced field of view, to reflect the critical surface building blocks controlling the reactivity, as measured by white light vertical scanning interferometry. By analyzing Sqconv maps and their histograms, we gain detailed spatiotemporal insights into the surface alterations during processes such as acidic tooth demineralization and remineralization of eroded dental surfaces, harnessing the potential of readily available, easy-to-apply Ca caseinate. Furthermore, the impact of fluoridation on the dental surface reactivity is investigated. We find that the reactivity of the dentine surface is inherently inhomogeneous, with rough surface features being more reactive to erosion/demineralization, remineralization, and fluoridation. Our data reveal that de- and remineralization are mechanistically reversible processes, and both are potentially inhibited by surface fluoridation. However, this can be avoided by utilizing fluoride addition during Ca caseinate remineralization in a combined approach to build up new material that is more resistant to acidic impact. We demonstrate that the growth of biomimetic hydroxyapatite during remineralization occurs at a rate 3 orders of magnitude slower than the demineralization.
Keywords: Tooth surface reactivity; converged roughness parameters; Tooth remineralization; Ca caseinate; Tooth Fluoridation; Tooth erosion
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Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 262(2026), 115497
DOI: 10.1016/j.colsurfb.2026.115497
Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-36139
Team
Leitung/ Sekretariat | |||||
| Name | Geb./Raum | +49 351 260 | Position/Aufgaben | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Prof. Dr. Cornelius Fischer | L9.3/212 | 4660 | c.fischer | Abteilungsleiter | |
| Katrin Gerstner | L9.3/217 | 4601 | k.gerstner | Sekretariat / Administration Reaktiver Transport / Experimentelle Neuroonkologische Radiopharmazie | |
| Nadja Pedrosa Gil | L9.3/221 | 4690 | n.pedrosa-gil | Administrative Mitarbeiterin Reaktiver Transport & Administrative Mitarbeiterin Experimentelle Neuroonkologische Radiopharmazie 2. Stellvertretende Gleichstellungsbeauftragte | |
Mitarbeiter | |||||
| Name | Geb./Raum | +49 351 260 | Position/Aufgaben | ||
| Sieglinde Holzknecht | L9.3/222 | 4664 | s.holzknecht | Doktorandin | |
| Dr. Johannes Kulenkampff | L9.3/202 | 4663 | j.kulenkampff | Wissenschaftlicher Mitarbeiter | |
| Dr. Marcel Lindemann | L9.3/318 | 4671 | m.lindemann | Wissenschaftlicher Mitarbeiter | |
| Dr. habil. Holger Lippold | L9.3/401 | 4672 | h.lippold | Wissenschaftlicher Mitarbeiter | |
| Jing Liu | L9.3/211 | 4692 | j.liu | Doktorandin | |
| Dagmar Lösel | L9.3/402 | 4673 | d.loesel | Chemisch-technische Assistentin | |
| Jann Schöngart | L9.3/222 | 4658 | j.schoengart | Wissenschaftlicher Mitarbeiter | |
| Claudia Schößler | L9.3/402 | 4674 | c.schoessler | Chemielaborantin | |
Weitere Mitarbeiter | |||||
| Name | Geb./Raum | +49 351 260 | Position/Aufgaben | ||
| Dr. Karsten Franke | L9.3/318 | 4629 | k.franke | Wissenschaftlicher Mitarbeiter | |
