Durch Laserbehandlung werden Oberflächen zu Bakterientötern

Forscher der Purdue University http://purdue.edu haben eine Laser-Behandlung entwickelt, um Metalloberflächen zu effektiven Bakterienkillern zu machen. Damit ist es gelungen, die Textur einer Kupferoberfläche so zu verändern, dass diese Superbakterien wie MRSA sofort abtötet. Das Team arbeitet nun daran, die Methode auch auf andere Metalle und Polymere zu übertragen, um so beispielsweise Implantate antimikrobiell zu machen. Die Studie darüber erschien in „Advanced Materials Interfaces“.

Schnellerer Keim-Killer

„Kupfer wird seit Jahrhunderten als antimikrobielles Material verwendet. In der Regel dauert es jedoch Stunden, bis reine Kupferoberflächen Bakterien abtöten“, sagt Rahim Rahimi, Purdue-Professor für Materialtechnik. Eben da kommt das neue Laser-Verfahren ins Spiel. „Wir haben einen robusten Prozess entwickelt, der selektiv Mikro- und Nanomuster direkt auf der Zieloberfläche erzeugt, ohne die Masse des Kupfermaterials zu verändern“, erklärt Rahimi. Dadurch steigt die wirksame Oberfläche, an der Bakterien aufschlagen und ihre Zellwand zerstören können. Somit kann das Kupfer laut der Studie letztlich schneller Bakterien wie Staphylokokken und E. Coli abtöten.

In der aktuell veröffentlichten Studie wurde das Verfahren speziell an Kupfer getestet. Die Forscher arbeiten nun aber daran, es auch auf andere Metalle und Polymere anzuwenden, die beispielsweise bei orthopädischen Implantaten oder Verbänden für chronische Wunden zum Einsatz kommen. Es soll nicht nur helfen Infektionen bei Patienten zu verhindern, sondern es wäre dank antimikrobieller Oberflächen bei Implantaten nicht mehr nötig, mit Antibiotika gegen mögliche Infektionen anzugehen. Auch die Ausbreitung von Resistenzen könnte eingedämmt werden.

Erwünschte Nebenwirkungen

Der Studie zufolge wird eine laserbehandelte Oberfläche auch stärker hydrophil, also wasseranziehend. Das könnte bei orthopädischen Implantaten von Vorteil sein, da sich Knochenzellen besser anlagern und das Implantat dadurch besser verwachsen sollte. Die direkte Oberflächenbehandlung ist zudem attraktiver als antimikrobielle Nanobeschichtungen, da von letzteren eher Material in die Umwelt sickert und womöglich als Umweltgift wirkt. Ebenfalls positiv: Das Laserverfahren ist einfach und gut skalierbar, sollte also relativ leicht in bestehende Fertigungsprozesse für medizinische Geräte integrierbar sein.

Das Video dazu gibt es hier.