Beschichtung aus Graphen tötet Bakterien

Mit seinen starken bakterientötenden Eigenschaften hat Graphen das Potenzial, im Kampf gegen antibiotikaresistente Bakterien eine entscheidende Rolle zu spielen. Bislang gab es keine effizienten Möglichkeiten, diese Eigenschaften zu kontrollieren – und damit auch keine Möglichkeit, das Potenzial von Graphen im Gesundheitswesen zu nutzen. Jetzt haben Forschende der Chalmers University of Technology in Schweden das Problem gelöst, indem sie die gleiche Technologie wie bei einem gewöhnlichen Kühlschrankmagneten verwendet haben. Das Ergebnis ist eine ultradünne, nadelstichartige Oberfläche, die als Beschichtung für Katheter und Implantate dienen kann und 99,9 % aller Bakterien auf einer Oberfläche abtötet.

Infektionen im Zusammenhang mit gesundheitsgefährdenden Keimen sind ein weltweit verbreitetes Problem, das großes Leid, hohe Kosten und ein erhöhtes Risiko einer zunehmenden Antibiotikaresistenz verursacht. Die meisten Infektionen treten im Zusammenhang mit der Verwendung verschiedener medizintechnischer Produkte wie Katheter, Hüftprothesen, Knieprothesen und Zahnimplantate auf, bei denen Bakterien über eine fremde Oberfläche in den Körper gelangen können. An der Chalmers University of Technology haben Forschende untersucht, wie Graphen, ein atomar dünnes zweidimensionales Graphitmaterial, zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen und Infektionen im Gesundheitswesen beitragen kann. Das Forscherteam konnte bereits zeigen, wie vertikal stehende Graphen-Nanoplättchen verhindern, dass sich Bakterien auf dem Substrat festsetzen. Stattdessen werden die Bakterien von den ultrascharfen Plättchen zerschnitten und sterben ab.

Die Arbeitsgruppe um Mijakovic entwickelt ein ultradünnes, antibakterielles Material auf Graphenbasis, das auf jede Oberfläche aufgebracht werden kann, einschließlich biomedizinischer Geräte, chirurgischer Oberflächen und Implantate. Es ist bereits gelungen, die Wirkung von Graphen je nach Ausrichtung der Plättchen zu steuern und auch, sie in hohem Maße einheitlich auszurichten. Diese neue Ausrichtungsmethode ermöglicht es, Graphen-Nanoplättchen in medizinische Kunststoffoberflächen zu integrieren und eine antibakterielle Oberfläche zu erhalten, die 99,9 % der Bakterien abtötet. Dies ebnet den Weg für eine wesentlich größere Flexibilität bei der Herstellung bakterientötender medizinischer Geräte mit Graphen”, sagt Roland Kádár, Professor für Rheologie an der Chalmers University of technology.

Originalpublikation

Achieving Long-Range Arbitrary Uniform Alignment of Nanostructures in Magnetic Fields

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