Saurer pH-Wert macht Nano-Antibiotika scharf
Partikel binden sich direkt an aggressive Keime und ermöglichen eine effiziente Abtötung
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Bakterien: Nano-Antibiotika sind hocheffektiv (Foto: pixabay.com, geralt) |
Mainz (pte022/19.12.2018/12:30) Ein saurer pH-Wert in Nano-Antibiotika-haltigen Salben verbessert die direkte Bindung der Nanopartikel an die Keime und ermöglicht eine effiziente Abtötung, sodass infizierte Wunden besser heilen. Zu diesem Schluss kommen Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz http://unimedizin-mainz.de . Ziel ist es, Nano-Antibiotika künftig auch gegen antibiotika-resistenter Keime im klinischen Bereich einzusetzen. Details wurden in der Fachzeitschrift "Materials Today" publiziert.
Toxische Metallionen effektiv
Den Forschern zufolge lässt sich der antibakterielle Effekt von Metall- oder Metalloxid-Nanopartikeln steigern. Dadurch kommen die Wirkmechanismen der Nanopartikel, die auf der Freisetzung von toxischen Metallionen, der Generierung von freien Radikalen oder der Destabilisierung der Bakterienmembran beruhen, laut den Wissenschaftlern voll zur Geltung.
Bislang sind Nano-Antibiotika in ihrer Wirksamkeit durch in Wundsekreten vorkommende Eiweiße stark eingeschränkt. Denn diese Eiweiße erschweren es ihnen, sich effizient an Bakterien anzubinden und zu verhindern, dass die Bakterien gesunde Gewebezellen schädigen. "Tatsächlich bilden Eiweiße auf der Oberfläche der Nano-Antibiotika eine dichte Schicht, die sogenannte 'Corona'. Diese Schicht schränkt sie in ihrer Wirkung ein. Wir konnten zeigen, dass Nano-Antibiotika ihre Wirksamkeit zurückerlangen, wenn wir den pH-Wert anpassen beziehungsweise senken", unterstreicht Forschungsleiter Roland Stauber.
Wundsalbe aus Zitronensäure
Die Experten haben im Tiermodell eine saure Umgebung mittels einer Wundsalbe auf Basis von Zitronensäure erzeugt. In der auf diese Weise geschaffenen Umgebung vermochten sich die Nanopartikel direkt an die Bakterien anzubinden. So konnten sie ihr Potential, antibakterielle Stoffe an Ort und Stelle freizusetzen und dort die Keime direkt abzutöten, voll entfalten.
In künftigen Studien wollen die Forscher herausfinden, wie sich diese einfache und effektive Lösung in die praktische Anwendung bringen lässt. "Wenn uns das gelingt, könnten Nano-Antibiotika in Zukunft eine neue Möglichkeit in der Behandlung von Antibiotika-resistenten Keimen darstellen", so Stauber. Fundiertes Wissen rund um Nano-Bio-Wechselwirkungen sei die Voraussetzung zur Weiterentwicklung effektiver und sicherer nanomedizinischer Ansätze.
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