Mutter Natur dient als Ideengeber für den Kampf gegen Krankenhauskeime. Ohne Desinfektionsmittel ein fast keimfreies Krankenhaus – ist das möglich? In Krankenhäusern ist Hygiene extrem wichtig, vor allem Operationssäle müssen steril sein, um mögliche Infektionen der Patienten zu verhindern...
...Meist werden hierzu Desinfektionsmittel eingesetzt, die mitunter erhebliche Nachteile aufweisen. Mit der Zeit können Bakterien Resistenzen gegen diese Gifte entwickeln bzw. es werden Allergien entwickelt oder die Haut geschädigt. Forscher haben anhand des Vorbildes von Libellenflügel eine Oberfläche mit winzigen Nadeln entwickelt, auf der Bakterien massenhaft den Tod finden.
Bei dieser Libelle handelt es sich um die australische Libelle Diplacodes bipunctata, sie wird auch "wandernder Pfeil" genannt. Ihre Flügel sind mit winzigen Nadeln übersäht, womit sie über ein wirksames Abwehrmittel gegen Keime verfügt. Die Bakterien werden mit Hilfe der Nadeln aufgespießt und abgetötet.
Dieser besondere Effekt der Abtötung von Bakterien war Elena Ivanova und ihren Kollegen von der Swinburne University of Technology in Melbourne aufgefallen. Sie vermuteten zunächst antibakterielle Substanzen auf den Flügeln als Ursache, bei genauerer Untersuchung der durchsichtigen Vorderflügel unter dem Mikroskop, erkannten sie den wahren Grund. Der Vorderflügel der Libelle Diplacodes bipunctata sah aus wie ein Wald aus spitzen Nadeln, jede nur 240 Nanometer hoch. Eine tödliche Falle für Bakterien?
Im Labor haben die Biologen die Probe aufs Exempel gemacht, sie brachten verschiedene Bakterienarten in Kontakt mit den Libellenflügeln. Die vorhandenen Nadeln schlitzten die Zellwand jedes Keimes auf. Im Schnitt wurde bei diesem Experiment die unglaubliche Zahl von 450.000 Bakterien pro cm2, die abgetötet wurde sobald sie mit den Flügeln in Kontakt kamen, erreicht.
Ziel der Forscher ist es nun ein Material mit ähnlichen Eigenschaften zu entwickeln. Sogenanntes schwarzes Silicium erwies sich als vielversprechend. Durch Beschuss von Ionen oder ultrakurzen Laserpulsen auf "normales" Silicium, entsteht schwarzes Silicium. Seine Oberfläche ist mit Nadeln übersäht, die mit 500 Nanometern klein genug sind, um Bakterienzellen aufzustechen. Völlig glatt fühlt sich die Oberfläche hingegen für Menschen an.
Das Keimproblem in Krankenhäusern könnte mit Hilfe der Nanomaterialien, mit ihren mikroskopisch kleinen Nadeln, gelöst werden. Wie so oft finden sich in der Natur effektive Vorbilder und Lösungen - "Mutter Natur" hat manchmal die besten Ideen.
Quelle: http://www.pm-magazin.de
