Eine Beschichtung für implantierbare medizinische Geräte entwickeln, die Bakterien abweist und somit vor Infektionen schützt – ein wichtiges Ziel. Dem sind Wissenschaftler nun deutlich näher gekommen.
Wenn Chirurgen Implantate in den Körper einsetzen müssen, gibt es immer ein Problem. An den Oberflächen dieser Implantate können sich Bakterien festsetzen und ansammeln, wodurch die Gefahr einer Infektion besteht. Um dieses Problem zu lösen haben Forscher an der Entwicklung von bakterienabweisenden Beschichtungen gearbeitet. Einige davon enthalten Silber – und Silber kann Mikroben abtöten.
Die Entwicklung stieß allerdings auf verschiedene Probleme: Silber kann auch für menschliche Zellen giftig sein und es ist schwierig, eine Beschichtung herzustellen, die kontinuierlich kleine Mengen des Metalls über einen langen Zeitraum abgibt. Dirk Lange und Jayachandran Kizhakkedathu wollten in ihrer Arbeit eine Beschichtung finden, mit der diese und andere Schwierigkeiten überwunden werden können.
Um eine einfach zu handhabende Beschichtung zu entwickeln untersuchte das Team zahlreiche Inhaltsstoffe, die in einem einzigen Schritt auf eine Oberfläche aufgetragen werden können. Die Zusammensetzung, die am besten funktionierte, enthielt Silbernitrat, Dopamin und zwei hydrophile Polymere. Diese filmbildende antibakterielle Beschichtung auf Silberbasis („SAFE“) bildet stabile, silberhaltige Anordnungen, die in Labortests nach und nach Silberionen freisetzen.
Um die Wirksamkeit der Beschichtung zu überprüfen, wurden acht der häufigsten Bakterienarten, die schwere Infektionen verursachen, über einen Zeitraum von 28 Tagen auf der neuen Beschichtung ausgesetzt. Diese hielt die Mikroben wirksam in Schach. Die Bakterien wurden von der Oberfläche abgestoßen und anschließend durch Silberionen abgetötet.
Nachfolgend wurden Tests am lebenden Tier durchgeführt. Ein Titanimplantat wurde mit SAFE beschichtet und unter die Haut von Ratten gesetzt. Nach einer Woche stellten die Forscher fest, dass die Implantate mit der Beschichtung deutlich weniger Bakterien aufwiesen, als die ohne Beschichtung. Darüber hinaus gab es keine Anzeichen für eine Toxizität des Gewebes der Ratten. Die Beschichtung erwies sich auch als widerstandsfähig, nachdem sie nach Abreiben und Sterilisation kaum Abnutzungserscheinungen aufwies.
Diese Kombination von Eigenschaften macht die Beschichtung wahrscheinlich für viele Arten von medizinischen Geräten und Implantaten nützlich, um bakterielle Infektionen langfristig zu verhindern, so die Forscher.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der American Chemical Society. Die Originalpublikation haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Jess Bailey, unsplash
