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Neuartige Oberfläche schützt Implantate vor bakterieller Besiedlung

Die neuartige Oberflächenstruktur wehrt Bakterien ab.

Ein Problem beim Einsatz von Implantaten im menschlichen Körper ist deren mögliche Besiedlung durch Bakterien und daraus resultierenden Infektionen.Auf der Suche nach Abwehrmöglichkeiten von Keimen auf künstlichen Gelenken und anderen Metallimplantaten sind Forscher der Ruhr-Universität in Bochum nun einen neuen Weg gegangen - und erfolgreich gewesen. Mit einem speziellen technischen Verfahren haben die Wissenschaftler die Oberfläche mit Spitzen im Nanometerbereich versehen. Diese führen dazu, dass die Zellwand der Bakterien beim Versuch, sich auf das Implantat niederzulassen, durchstochen wird und die Keime dadurch eliminiert werden.

Jene Bakterienarten, deren Zellwände massiv genug sind, um den Micronadeln zu widerstehen, werden zusätzlich mit Hilfe eines chemischen Verfahrens abgewehrt. Dazu werden die Spitzen selbst wieder mit Silber und Platin beschichtet. Durch die Kombination der beiden Stoffe wird beim weniger edlen Silber ein Korrosionsprozess in Gang gesetzt, der Silberionen frei setzt, die widerstandfähigere Bakterien wie beispielsweise Staphylokokken schädigen und letztlich zerstören. Durch den Korrosionsprozess verschwindet das Silber wieder innerhalb eines Zeitraums von drei Tagen, so dass das System "selbstlimitierend" ist.

Der neue Ansatz der Bochumer Forscher basiert auf der Struktur der Flügel einer bestimmten Zikadenart. Deren Flügel weisen ebensolche Spitzen aus wachsähnlichem Material auf, wie sie die Forscher nun auf Titanoberflächen erzeugen konnten. Ob beziehungsweise wie sich das neuartige Verfahren im klinischen Alltag anwenden lässt, muss nun in einem nächsten Forschungsschritt geklärt werden.