Samstag, Juli 13, 2024

Spezielle Rauheit auf Oberflächen soll Bakterien vertreiben

Titan-Oberflächen mit einer bestimmten Nano-Rauheit können die Anhaftung gefährlicher Bakterien deutlich reduzieren, da die Keime sich darauf nicht „wohl fühlen“.

 

Bakterien auf Materialoberflächen, die in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen zum Einsatz kommen, sollen durch Rauheit des Materials bekämpft werden. Ein gemeinsames Projekt des Otto-Schott-Instituts für Materialforschung der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) und des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut fokussiert nun dieses Thema.

 

Mit Rauhheit der Materialoberflächen gegen Krankenhausinfektionen

In Deutschland erkranken jährlich über eine halbe Million Menschen an Krankenhausinfektionen – verursacht durch Krankenhausaufenthalt oder in Pflegeeinrichtungen, 40.000 verlaufen tödlich. Die meisten Infektionen verursachen Bakterien, die auf Materialoberflächen im Krankenhaus – z. B. an Türklinken, Kathetern oder Implantaten aus Titan – vorkommen. Man spricht von so genannten Material assoziierten Infektionen.

Vor allem ältere und postoperative Patienten (bzw. bei Implantationen) sind wegen des schlechteren Allgemeinzustands betroffen. Hinzu kommen Antibiotika-Resistenzen: die Bakterien können immer schwerer bzw. teilweise gar nicht mehr mit herkömmlichen Antibiotika bekämpft werden. Auch deswegen suchen Forscher neue Strategien zur Bekämpfung der Krankenhausinfektionen.

 

Nano-Rauheit gegen gefährliche Krankheitserreger

Nun haben Materialwissenschaftler und Physiker um Prof. Dr. Klaus D. Jandt von der Universität Jena  entdeckt, dass Titan einer bestimmten Nano-Rauheit die Adhäsion – Anhaftung – gefährlicher Bakterien deutlich reduzieren kann. „Die Bakterien fühlen sich auf diesen Oberflächen nicht wohl“, beschreibt Prof. Jandt diesen Effekt und ergänzt „wahrscheinlich ist das ein physikalischer Effekt, der auf ungünstigen Kräften zwischen der Materialoberfläche und den Bakterien basiert, aber das ist noch präzise zu klären.“ Titan wird vor allem in Implantaten, wie Hüft- oder Knieendoprothesen, künstlichen Herzklappen oder Zahnimplantaten eingesetzt, bei denen die Bakterieninfektionen bisher auftreten konnten.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit der Physiker und Mikrobiologen

Dass Physiker und Mikrobiologen bisher kaum zusammengearbeitet haben, hinderte die Aufklärung des antimikrobiellen Effekts des neuen Titans mit Nano-Rauheit wesentlich. Einen neuen Weg gehen hier Prof. Dr. Klaus Jandt und Prof. Dr. Axel Brakhage vom Hans-Knöll-Institut. Beide Wissenschaftler werden in den nächsten drei Jahren die Wechselwirkung von nanorauem Titan und Bakterien erforschen.

Das gemeinsame Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit rund 430.000 Euro gefördert. „Die transdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Materialwissenschaftlern und Mikrobiologen kann entscheidend dazu beitragen, die Wechselwirkung von Materialien und Bakterien besser zu verstehen“, sagt Prof. Brakhage.

Quelle: https://www.uni-jena.de/…/FM160406_Krankenhausbakterien-skin-pdf.

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