Neue Verfahren im Kampf gegen Keime

  • 02. May 2017

Maßgeschneiderte antimikrobielle Beschichtungen für Oberflächen.

Erst kürzlich veröffentlichte die Weltgesundheits­orga­nisation (WHO) eine Liste mit zwölf Bakterien­familien, die resistent gegen her­kömmliche Anti­biotika sind. Aber nicht nur in Kranken­häusern sind gefähr­liche Keime zu finden – sie lauern überall. Das deutsche Magazin „Testbild" hat zehn Berliner Hotel­zimmer auf Hygiene getestet und in acht davon eine „außer­gewöhnlich hohe Konzen­tration an multi­resistenten Staphy­lo­kokken" gefunden. Das klingt alarmierend. Daher wird nicht allein mit Hoch­druck an neuen Anti­biotika gearbeitet, sondern auch an anti­mikro­biellen Beschich­tungen und Ver­fahren zur Keim­re­duzierung und -vernichtung auf Ober­flächen von Alltags­gegenständen, vor allem auf Ober­flächen von Medizinprodukten.

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Abb.: Antibakterielle Beschichtungen vom Fraunhofer FEP. (Bild: FEP)

Am Fraunhofer FEP arbeiten Wissen­schaftler bereits seit einigen Jahren an anti­bakteriellen Beschich­tungen für textile und polymere Oberflächen, die hochwirksam und trotzdem zell­verträglich sind. Zur Beschich­tung werden PVD-Prozesse (physical vapor deposition) eingesetzt, um effizient und maß­geschneidert größere Flächen zu beschichten. Die Wissen­schaftler machen sich beispiels­weise die anti­bakterielle Wirkung von Silber und Kupfer zunutze. Zusätzlich wirken ober­flächen­morphologische als auch energetische Charak­teristika der bakte­riellen Adhäsion entgegen, das heißt: Keime können sich gar nicht erst an der Ober­fläche anlagern. Diese Strategie wird auch bei der Ober­flächen­modifizierung von Beschich­tungen mittels nicht-thermischer Elektronen­strahl­technologie genutzt, wodurch die Adhäsions­eigenschaften von Ober­flächen gezielt angepasst werden können.

„Besonders wichtig ist die passgenaue Wirk­stoff­frei­setzung und Mischung bei anti­bakteriellen Metall­schichten, um eine hohe Wirksamkeit im Kampf gegen Keime bei gleichzeitig guter Zell­verträg­lichkeit zu gewährleisten", erläutert Dr. Jessy Schönfelder, Leiterin der Gruppe Medizinische Applikationen am Fraunhofer FEP. „Mit unserem Know-how können wir für jeden Einsatz­zweck das geeignete Misch­verhältnis herstellen und auf die Ober­flächen aufbringen."

Die Wirksamkeit und die Mecha­nismen der aus den Beschich­tungen diffun­dierenden anti­bakteriell wirkenden Metall­ionen wurden mittels mikro­biologischer Ver­fahren anhand von Escherichia coli K12-Bakterien untersucht. Zell­biologische Expe­rimente zeigten zudem die Zell­ver­träg­lichkeit solcher Beschich­tungen.

Die Wissen­schaftler stehen nun bereit, Schichten für jeden Anwendungs­fall im Kampf gegen Keime maß­geschneidert zu entwickeln.

Auf der Konferenz und Messe SVC TechCon vom 29. April bis 4. Mai 2017 in Providence, Rhode Island, USA, präsen­tieren die Wissen­schaftler des Fraunhofer FEP diese Beschichtungs­technologien am Messestand Nr. 319 und während der Konferenz.

FEP / LK

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