Krankenhauskeime können tödlich sein , da sie resistent gegenüber sind Antibiotika . Infolgedessen sind alternative Methoden der Bakterienabwehr gefragt. Glücklicherweise hat sich ein deutsch- Französisch Forscherteam in der Lage, Knochenimplantate , die die Keime in Schach zu halten zu entwickeln.
Die Zahlen sind alarmierend : Hunderttausende von Patienten in deutschen Krankenhäusern werden jährlich mit Keimen , die resistent gegen alle gängigen Antibiotika resistent sind infiziert. Dadurch Wunden bleiben offen und Entzündungen verteilt , Schwächung des Organismus und manchmal sogar zum Tode führen . Pharmazeutisch , ist es schwer in den Griff zu dem Problem zu erhalten: Die Entwicklung neuer Antibiotika ist teuer, zeitaufwendig und mühsam . Wann ist das Medikament endlich auf dem Markt , ist es nicht lange, bis die Keime mutieren und bilden neue Widerstand .
Außerdem, wenn Chirurgen Knochenimplantate , kann es passieren , dass Keime in den Körper eindringen . Infektionen der Knochen sind besonders problematisch , weil sie schwierig zu behandeln können - Antibiotika, die durch das Blut durch den Körper transportiert werden, nur erreichen, die Implantate in sehr geringen Konzentrationen . " Es wäre am besten , um eine Infektion von Anfang an , indem sie die Implantate mit einem antimikrobiellen Schild zu vermeiden ", sagt Dr. Iris Trick , Mikrobiologe am Fraunhofer -Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart . Zusammen mit Materialwissenschaftler an der Französisch CIRIMAT Carnot -Institut in Toulouse hat das Fraunhofer -Team einen Knochenersatz mit integriertem Schutz gegen eine Infektion entwickelt.
Keine Chance für Bakterien
Auf den ersten Blick sieht das feinkörnige Implantat wie Mehl . Nur unter dem Mikroskop ist zu erkennen , was im Inneren : Die einzelnen Granulatkörner aus Apatitkristallen . Diese ähneln in der Zusammensetzung und Struktur der natürlichen Knochenmaterial , das aus den gleichen chemischen Elementen gebildet wird - Kalzium und Phosphor. Das Granulat wird zu einem idealen Material für Implantate. Um Komplikationen , einige Hersteller ihren Mantel Knochenersatzmaterial mit Antibiotika zu verhindern. Es ist nicht zu hundert Prozent Schutz, natürlich, weil resistente Bakterien immer noch verbreitet .
Die interdisziplinäre Forschungsgruppe ging einen anderen Weg. Ziel war es, natürliche Materialien zu verwenden, um zu reduzieren, zu unterdrücken oder zu töten Bakterien auf Calciumphosphat-Kristalle. Mit Silber, Kupfer und Zink-Ionen, zum Beispiel, aber auch mit: Im Projekt "Biocapabili" - - kurz für "Biomimetic Kalziumphosphat Antibakteriell Knochenimplantate für Local-Infektion Inhibition" hat das internationale Team mit verschiedenen Substanzen und Verbindungen gearbeitet Enzyme und Peptide, die Bakterien zu töten. Die Französisch-Forscher haben es geschafft, Metallionen in die Apatitkristalle zu integrieren. Die Biologen in Stuttgart in der Lage, Beweise dafür, dass das fertige Pulver tatsächlich schützt vor Infektionen bieten: In der IGB Labor, setzen Iris Trick die Proben auf Mikrotiterplatten in voneinander isolierten Tassen, infiziert sie mit Bakterien, und dann die Bakterien zum Wachstum mehrere Tage. Unter ihnen befanden sich mehrere Staphylococcus-Arten, die zu den häufigsten Krankenhauskeime sind. Das Ergebnis: In unmittelbarer Nähe des Apatits, der Anzahl der Bakterien wurde um mehr als 90 Prozent reduziert.
Ein Peptid -Beschichtung hat sich als ebenso wirksam : "Mit Hilfe von Peptiden sind Apatit Granulat und Pellets vor Bakterien geschützt ", sagt Dr. Michaela Müller , der die Beschichtungen am IGB gilt . Der Härtetest in der mikrobiologischen Prüfung ist bereits abgeschlossen : Die gefährlichen Bakterien nicht auf der Oberfläche der Pellets und Granulate zu multiplizieren. Dies bedeutet, dass antibakterielle Knochenimplantate können mit dem Peptid -Beschichtung hergestellt werden.
"Doch allein ist nicht alles, was in der Medizin antibakterielle Aktivität ", sagt Dr. Anke Burger - Kentischer , Gruppenleiter für Molekulare Zelltechnologie am IGB . " Bevor ein Produkt in der Praxis verwendet werden , ist darauf zu achten , dass es den Patienten nicht zu schaden werden. " Die Forscher haben bereits den ersten Schritt getan . Kulturen menschlicher Zellen wurden auf Mikrotiterplatten zur Implantatprobenzugegeben. " Mit diesen Zytotoxizitätstests haben wir in der Lage, festzustellen , wie viele Metallionen , Enzyme oder Peptide in den Granulaten kann von den Zellen toleriert wird , " fasst Burger - Kentischer . Die klinischen Studien , die im nächsten Schritt sind, werden von der Deutsch- Französisch Forschungsteam in Zusammenarbeit mit der Industrie durchgeführt werden.