Prisma

Bakterien auf dem Nagelbrett

Nanosäulen verleihen Implantaten antibakterielle Eigenschaften

Foto: Ruhr-Universität Bochum © Damian Gorczany

us | Wäre es nicht bequem, wenn man Bakterien einfach aufspießen könnte, anstatt sie mit einer systemischen Antibiotikabehandlung aus dem Verkehr ziehen zu müssen? Forscher der Ruhr-Universität Bochum arbeiten derzeit an einer entsprechenden Technologie, die in Zukunft zur Beschichtung von Implantaten eingesetzt werden soll, um Infektionen vorzubeugen. Dabei wird ein Trägermaterial mit einzelnen Titan-Atomen beschossen, die im Verlauf einiger Stunden etwa 200 nm große Nanosäulen auf der Oberfläche bilden. Im Versuch wurde das Material dann mit Escherichia-coli-Bakterien besiedelt. Und tatsächlich konnte beobachtet werden, wie ihre Zellwand durch die Titannadeln zerstört wurde. Andere Bakterien, wie etwa Staphylococcus aureus, erwiesen sich wegen ihrer dickeren Zellwand als resistent. Daher beschichteten die Materialwissenschaftler ihre Erfindung zusätzlich mit Nanoflecken aus Silber und Titan. Diese Flecken bilden lokale Opferanoden, bei denen das unedlere Metall, in diesem Fall Silber, in Lösung geht. Die Silberionen üben dann für etwa drei Tage ihre antibakterielle Wirkung aus, die auch Staphylokokken abtötet. Die Forscher gehen davon aus, dass dieser Zeitraum ausreichend ist, um die kritischen ersten Tage nach der Operation zu überstehen. Wie so oft stammt die Idee für die Nanosäulen aus der Natur: Bestimmte Zikaden besitzen ähnliche Strukturen aus einer Art Wachs auf ihren Flügeln, um Bakterien fernzuhalten. Bisher wurde die Technologie jedoch nur im Labor getestet. Bis zum Einsatz im klinischen Alltag muss das antibakterielle Implantat in weiteren Untersuchungen seine Wirksamkeit und Verträglichkeit beweisen. |

Literatur

Bakterien einfach aufspießen. Presseinformation der Ruhr-Universität Bochum vom 29. Oktober 2019. https://news.rub.de; Abruf am 7. November 2019

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