pte20210408001 Produkte/Innovationen, Medizin/Wellness

Bessere Nanostrukturen wehren Bakterien ab

Experten der London South Bank University nehmen sich Oberflächen aus der Natur zum Vorbild


Zikadenflügel können Bakterien schnell töten (Foto: Frank Hollenbach/pixelio.de)
Zikadenflügel können Bakterien schnell töten (Foto: Frank Hollenbach/pixelio.de)

London/Bochum (pte001/08.04.2021/06:00)

Forscher an der London South Bank University https://www.lsbu.ac.uk/in London haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie feinste Strukturen auf Oberflächen herstellen können. Diese Strukturen entnehmen sie der Natur. Sie finden sie etwa auf den Flügeln von Zikaden und Libellen oder auf Lotusblättern. Einige dieser strukturierten Oberflächen, die die Natur innerhalb von Millionen Jahren optimiert hat, haben spezielle Eigenschaften. Sie können beispielsweise Bakterien töten.

[b]Austausch von Implantaten wird überflüssig[/b]

 

„Manche Objekte in der Natur haben einzigartige Eigenschaften auf", sagt Saurav Goel, Fachmann für Präzisionsmechanik an der Londoner Hochschule. „Wir können diese Oberflächen mit unseren hochpräzisen technischen Instrumenten ebenfalls herstellen." Speziell sollen mit diesen Oberflächenstrukturen Implantate ausgestattet werden, die häufig wegen bakteriellen Befalls vorzeitig ausgetauscht werden müssen.

 

Die Mehrheit der Infektionen wird durch Staphylokokken und Streptokokken hervorgerufen. Würden die strukturierten Oberflächen allein diese Bakterien zuverlässig abtöten würde die Zahl der Infektionen gleich um 90 Prozent sinken, sagt Oliver Pearce vom Milton Keynes University Hospital https://www.mkuh.nhs.uk/ in Buckinghamshire, der an der Entwicklung mitarbeitet.

 

[b]Start mit einem virtuellen 3D-Modell[/b]

 

Das Verfahren beruht auf zwei Säulen. Zunächst erstellen die Forscher ein virtuelles 3D-Modell der gewünschten Oberfläche. Dieses wird dann von einem in fünf Achsen beweglichen Laser in die Oberfläche eingebrannt. Wenn sich in klinischen Tests beweisen lässt, dass die so produzierten Oberflächen Bakterien tatsächlich wirksam bekämpfen, könnten die Kosten für die Gesundheitssysteme enorm gesenkt werden, weil der teure Austausch von Implantaten drastisch zurückginge.[b]Ruhr-Universität hat schon ein Laborverfahren entwickelt[/b]Welche der Natur abgeschauten Oberflächen die beste Wirkung haben müssen die Forscher noch herausfinden. Gute Chancen hat die Struktur des Zikadenflügels. Eine australische Arbeitsgruppe hat herausgefunden, dass sie mit Säulen bedeckt sind, die extrem spitz sind. Forschern an der Ruhr-Universität Bochum https://www.ruhr-uni-bochum.de  ist es bereits gelungen, mit Hilfe einer Sputteranlage derartige Säulen aus Metall herzustellen. Das Verfahren ist für die Serienfertigung jedoch zu langsam.

(Ende)
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