0,00 €
Zum Warenkorb
  • Quintessence Publishing Deutschland
Filter
1764 Aufrufe

Materialforscher der RUB wollen mit Nanosäulen und Silberionen die Besiedelung von Implantaten verhindern

Tausende von Patienten müssen sich jedes Jahr Operationen und einer Antibiotikatherapie unterziehen, weil Keime ihr Implantat besiedelt haben. Ein Team aus Medizin und Materialforschung der Ruhr-Universität Bochum (RUB) hat einen Weg gefunden, die Anheftung von Bakterien an Implantate wie künstliche Gelenke zu verhindern: Sie lassen nanometerkleine Säulen auf der Oberfläche wachsen, die wie ein Nagelbrett dazu führen, dass die Bakterien zerreißen. Keimen, die zu widerstandsfähig dafür sind, rücken sie mit Silberionen zuleibe.

Inspiriert von Zikaden

Inspiriert wurden die Forscherinnen und Forscher durch eine auf den Flügeln bestimmter Zikaden vorkommende Struktur mit antibakteriellen Eigenschaften: Die Flügel sind über und über mit winzigen Säulen aus wachsartigem Material besetzt, die nur rund 200 Nanometer klein sind und zur Beschädigung der Bakterienzellwand führen. „Bis dahin dachte man, Bakterien könnten in der Natur hauptsächlich über chemische Prozesse eliminiert werden“, erklärt Manfred Köller.

Die Beschichtung von Oberflächen mit Nanostrukturen ist eine Spezialität des Lehrstuhls Materials Discovery and Interfaces von Prof. Dr. Alfred Ludwig. Hier steht eine sogenannte Sputteranlage, mit der es gelang, die Nanosäulenstruktur der Zikaden fast identisch aus Metall zu generieren.

Doktorandin Nadine Ziegler nutzt ein besonderes Sputter-Verfahren namens Glancing Angle Deposition, kurz GLAD. „Dabei werden einzelne Titanatome durch ein Plasma aus einem Stück reinen Titans herausgelöst und in Richtung des Trägermaterials beschleunigt. Sie treffen schräg von der Seite auf“, erklärt sie. So entsteht eine Landschaft charakteristischer Nanosäulen aus Titanatomen. Tests mit Escherichia-coli-Bakterien zeigten, dass die Erreger sich auf so beschichteten Oberflächen nicht vermehren konnten.

Silberionen helfen, eine Infektion zu verhindern

Andere Arten von Bakterien mit dickerer Zellwand wie Staphylokokken zeigten sich allerdings unbeeindruckt. Um sie an der Anheftung zu hindern, entwickelten die Forscherinnen und Forscher eine Beschichtung der Nanosäulen mit noch viel kleineren Nanoflecken aus Silber und Platin. Die Anwesenheit des edleren Platins sorgt dafür, dass das Silber vermehrt korrodiert, sodass Silberionen freigesetzt werden. Diese wiederum schaden den Bakterien. „Dadurch, dass das Silber durch die Korrosion binnen dreier Tage verschwindet, haben wir ein selbstlimitierendes System, das in der ersten heiklen Phase nach der Operation eine Infektion verhindern soll“, fasst Manfred Köller zusammen.

Einen ausführlichen Beitrag zu dem Thema mit Bildern zur Wirkungsweise der Oberflächen finden Sie im Wissenschaftsmagazin Rubin [https://news.rub.de/wissenschaft/2019-10-29-medizin-materialforschung-material-spiesst-bakterien-auf]


Das Titelbild zeigt, wie mit Rasterelektronenmikroskopie (REM) die Interaktion zwischen Zellen und Bakterien mit den nanostrukturierten Oberflächen untersucht wird. Bilder: Damian Gorczany/RUB
Quelle: Ruhr Universität Bochum (RUB) Bunte Welt Zahnmedizin Implantologie

Adblocker aktiv! Bitte nehmen Sie sich einen Moment ...

Unser System meldet, dass Sie eine aktive AdBlocker-Software verwenden, die verhindert dass alle Seiteninhalte geladen werden können.

Fair geht vor: Unsere Partner aus der Industrie tragen durch ihre Anzeigen einen maßgeblichen Teil zum Betreiben dieser Newsseite bei. Diese finden Sie in überschaubarer Anzahl auf der Startseite sowie den einzelnen Artikelseiten.

Bitte setzen Sie www.quintessence-publishing.com auf Ihre „AdBlocker Whitelist“ oder deaktivieren Ihre AdBlocker Software. Danke.

Weitere Nachrichten

  
11. Juni 2025

Impfquoten gegen HPV zeigen keine Fortschritte

Nur 49,5 Prozent der 15-jährigen Mädchen waren zum Ende des dritten Quartals 2024 geimpft
10. Juni 2025

Neue Studie zeigt hohes Suchtpotenzial von Vapes

Einweg-E-Zigaretten bringen junge Erwachsene schneller in die Nikotinabhängigkeit als bisher angenommen
6. Juni 2025

Damit aus chronischer Entzündung kein Krebs wird

Charité-Forschende finden neuen Ansatz für entzündliche Darmerkrankungen – immer mehr jüngere Erwachsene sind betroffen
5. Juni 2025

Zwei Drittel der Gen Z-Eltern haben Versagensängste

Pronova-BKK-Studie: Mehrheit der Mütter und Väter fühlt sich nicht ausreichend wertgeschätzt
4. Juni 2025

Auch die Augen leiden unter hohen Temperaturen

Hitzeaktionstag am 4. Juni 2025: Tipps für die Augengesundheit
4. Juni 2025

Klinikspende für humanitäre Aktion: Zweites Leben für altes Klinikinventar

Dentale Netzwerker im Großeinsatz bei Räumung einer Klinik – vier LKW mit Hilfsgütern für die Ukraine gepackt
3. Juni 2025

Theater unter Druck: „Mehr Zahlen, mehr Projekte, mehr Unsicherheit“

„ladies dental talk“ zum 11. Mal in Berlin: Am 2. Juli 2025 mit der Talkgästin Karla Mäder, Leitende Dramaturgin am Deutschen Theater Berlin
30. Mai 2025

Einweg-Vapes: süß und bunt – aber nicht harmlos!

Zum Weltnichtrauchertag am 31. Mai informiert das Bundesinstitut für Öffentliche Gesundheit über gesundheitliche Risiken von Einweg-Vapes und anderen Nikotinprodukten