Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Silberionen als erfolgreiche Keimjäger - Prophylaxe von Katheter-assoziierten Infektionen

24.08.2004


Ausrollkulturen von drei Kathetertypen beweisen (im zeitlichen Verlauf von rechts nach links), wie unterschiedlich sich eine Besiedlung mit Mikroorganismen entwickeln kann. Alle drei Typen enthielten Nanosilber; die mittlere Reihe zeigt Ergebnisse für einen Katheter mit
aktiviertem Nanosilber. Bei dreistündigen Messabständen findet sich hier bereits nach sechs Stunden eine deutliche Keimreduktion, nach zwölf Stunden ist das Material keimfrei.
Abbildung: Klinik für Kinder und Jugendliche


Zuzeiten sorgen sie für Schlagzeilen, dann wieder verschwinden sie aus der öffentlichen Diskussion, doch die Gefahr bleibt bestehen: Multiresistente Krankheitserreger, die sich gegen viele Medikamente abschotten können, sind in Krankenhäusern nicht auszumerzen. Besonders hoch ist die Infektionsgefahr, wenn Mikroorganismen sich auf Kathetern ansiedeln und in die Blutbahn gelangen. Prof. Dr. Josef-Peter Guggenbichler, der an der Klinik für Kinder und Jugendliche der Universität Erlangen-Nürnberg für die Vermeidung und Behandlung von Infekten zuständig ist, hat mit Silberpartikeln versetzte Kunststoffe seit langem als Material für Katheter getestet, die keine Keimbesiedlung dulden. Mit der neuesten Entwicklung ließ sich die Wirksamkeit deutlich steigern: ein dauerhafter Strom von Silberionen wehrt die Eindringlinge ab.


Strenge Hygiene, ausgeübt von gut ausgebildetem Pflegepersonal bei nicht zu knapper Besetzung, bleibt die wichtigste Voraussetzung dafür, dass Patienten beim Klinikaufenthalt keine zusätzliche Krankheit davontragen. Auch die penibelsten Vorkehrungen können jedoch nicht alle Erreger aufhalten. Bakterien und Pilze treffen bei den Erkrankten auf geschwächte körpereigene Abwehrkräfte. Auf der Oberfläche und in den Hohlräumen von Kathetern finden die Keime zusätzlich ideale Bedingungen, um sich zu vermehren und einen Biofilm zu bilden, der sie schützt. Nicht nur multiresistente Mikroorganismen sind dann schwer angreifbar. Weil die Erfahrung gezeigt hat, dass Medikamente die Infektion oft nicht stoppen können, wird zumeist der Katheter entfernt - eine Notmaßnahme, die kostensteigernd, unangenehm und nicht ohne Risiko ist.

Katheterbeschichtungen und Imprägnierungen mit Antibiotika oder Desinfektionsmitteln boten bisher keinen befriedigenden Ausweg. Metallisches Silber und Silbersalze mit ihrer seit langem bekannten, breit gespannten antimikrobiellen Wirksamkeit, die zudem keine Resistenzen erzeugt, sind zum Beschichten von Kunststoffkathetern ungeeignet. Anders verhält es sich jedoch, wenn kleinste Silberteilchen in den Hohlräumen der Molekülketten von Polymeren verteilt werden. Die Elastizität der Katheter wird hierbei nicht beeinträchtigt, die biologische Verträglichkeit des Materials ist gewahrt, und die Fähigkeit, Keime abzutöten, bleibt über viele Monate erhalten.


Ausschlaggebend für diese Wirkung ist die Zahl der freigesetzten Silberionen. Sie blockieren Enzyme, die den bakteriellen Energiestoffwechsel in Gang halten, greifen in die Atmungskette von Mikroorganismen und in genetische Prozesse ein. Dementsprechend ist es wesentlich, für eine hohe, konstante und dauerhafte Freisetzung solcher Ionen zu sorgen. Mit steigender Oberfläche von Silber-Nanopartikeln im Kunststoff konnte die antimikrobielle Wirkung deutlich erhöht werden. Noch effektiver wirkt die Kombination von Silber mit Platin, das die Katheter allerdings zu steif macht, oder mit Ionenaustauschern wie Zeolithen, deren Verarbeitung in Kunststoff-Kathetern jedoch problematisch ist.

Batterie für aktiviertes Nanosilber

Keines dieser Probleme tritt bei der zugleich kostengünstigen neuesten Materialentwicklung für Silberkatheter auf, die außerdem den Mikroben so gut wie keine Chance mehr lässt. Während das Nanosilber durch Zugabe von Säuren und Elektrolyten gebildet wird, entstehen auf den Silberpartikeln schwer wasserlösliche Silbersalze, die wie eine Batterie mit dem metallischen Silber reagieren und effektiv Silberionen freisetzen. Ein mit Keimen verseuchter Katheter mit aktiviertem Nanosilber reinigt sich selbst in kürzester Zeit: nach zwölf Stunden ist er keimfrei. Dabei bleibt die Abgabe von Silberionen um das 1000fache unter dem Ausmaß, das für Menschen schädlich wäre, auch bei monatelanger Liegedauer. Verschiedene Typen von Kathetern dieser Bauart, die Prof. Guggenbichler gemeinsam mit Dr. Christoph Cichos aus Freiberg entwickelt hat, sind bereits klinisch geprüft und werden von drei Firmen in Hamburg und Düsseldorf vertrieben.

Wie häufig in deutschen Krankenhäusern Infekte von den heutzutage prinzipiell unverzichtbaren Kathetern ausgehen, ist umstritten. Die Zahlen schwanken stark, nicht zuletzt deshalb, weil die Erhebungsmethoden uneinheitlich sind. Zeigt ein Patient auf der Intensivstation anhaltend hohes Fieber, Schüttelfrost oder einen Abfall des Blutdrucks, wird oft vorsichtshalber der Katheter gezogen, und nicht immer folgt eine eingehende Untersuchung auf Keimbesiedlung.

Mit Blick auf eigene Studien und internationale Datensammlungen geht Prof. Guggenbichler davon aus, dass mindestens 25.000, eher sogar 50.000 bis 75.000 Blutvergiftungen hierzulande jährlich auf Venenkatheter zurückzuführen sind, die von Mikroben besiedelt wurden. Pro Fall verlängert sich der Krankenhausaufenthalt um zehn Tage, die Kosten steigen um 10.000 Euro, und auch bei sehr zurückhaltender Einschätzung bedeutet dies allein in diesem Bereich mindestens 1.500 Todesfälle. „Wir leben nicht auf einer Insel der Seligen“, ist Prof. Guggenbichler überzeugt. Frühgeborene, die er an der Erlanger Kinderklinik häufig zu betreuen hat, gehören ebenso wie Menschen höheren Alters zu den am stärksten betroffenen Risikogruppen.

Prof. Dr. J.-P. Guggenbichler
Klinik für Kinder und Jugendliche
Tel.: 09131/85-33726
prof.guggenbichler@gmx.de

Gertraud Pickel | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-erlangen.de

Weitere Berichte zu: Infektion Katheter Keime Mikroorganismus Silber Silberionen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung
22.03.2017 | Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei

nachricht Mit voller Kraft auf Erregerjagd
22.03.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie