antibakterielle Beschichtung, Keime
Anti­bak­te­ri­el­le Beschich­tun­gen vom Fraun­ho­fer FEP.Fraun­ho­fer FEP

Erst kürz­lich ver­öf­fent­lich­te die Welt­ge­sund­heits­or­ga­ni­sa­ti­on (WHO) eine Lis­te mit 12 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 getes­tet und in acht davon eine „außer­ge­wöhn­lich hohe Kon­zen­tra­ti­on an mul­ti­re­sis­ten­ten Sta­phy­lo­kok­ken“ gefun­den. Das klingt alar­mie­rend.

Es wird daher 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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Keime können sich gar nicht erst an der Oberfläche anlagern

Am Fraun­ho­fer-Insti­tut für Orga­ni­sche Elek­tro­nik, Elek­tro­nen­strahl- und Plas­ma­tech­nik FEP, einem der füh­ren­den For­schungs- und Ent­wick­lungs­part­ner für Dünn­schicht­tech­no­lo­gien und Elek­tro­nen­strahl­an­wen­dun­gen, 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.

Wissenschaftler stehen bereit, maßgeschneiderte Schichten zu entwickeln

„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.