Im Kampf gegen Bakterien

Bei der Bekämpfung von antibiotikaresistenten Bakterien stehen Mediziner mit stumpfer Waffe da – Infektionen mit solchen Erregern können nur schwer oder im schlimmsten Fall gar nicht bekämpft werden.

Ein münstersches Forscherteam hat nun ein bislang einzigartiges Nanomaterial entwickelt, das antibiotikaresistente Bakterien abtötet. An der Arbeit beteiligt waren Forscher der Universität Münster und des CeNTech („Center for NanoTechnology“) – Chemiker um Prof. Dr. Luisa De Cola und Biologen um Prof. Dr. Berenike Maier.

„Unsere Ergebnisse sind eine Premiere. Wir haben erstmals gezeigt, dass es möglich ist, Nanopartikel mit folgenden drei Funktionen auszustatten: Die Partikel heften sich gezielt an Bakterien an, markieren sie und töten sie schließlich ab“, sagt Dr. Cristian Strassert vom Physikalischen Institut der WWU, der an der Studie federführend mitgewirkt hat.

Als Ausgangsmaterial verwenden die Forscher so genannte Zeolith-L-Nanokristalle. In einem einfachen und kostengünstigen Verfahren werden diese Nanopartikel mit einer Komponente versehen, durch die eine Anheftung der Partikel an die Bakterienoberfläche ermöglicht wird. Zusätzlich werden die Partikel mit einem Farbstoff ausgestattet, der unter dem Fluoreszenzmikroskop grün leuchtet und die Bakterien sichtbar macht.

Die Wirksamkeit der Nanopartikel beruht auf der Methode der „photodynamischen Therapie“: Bei Bestrahlung mit Licht wird eine Reaktion in Gang gesetzt, durch die die Bakterienzellen abgetötet werden. Dazu heften die Forscher einen dritten Stoff an die Nanokristalle an, der durch rotes Licht aktiviert wird und bestimmte aggressive Sauerstoff-Moleküle erzeugt. Diese Sauerstoff-Moleküle – „Singulett-Sauerstoff“ – starten eine Reaktionskette, welche die Bakterienzelle zerstört.

Bislang heften sich die neuen Nanopartikel über elektrostatische Wechselwirkung an Bakterienarten mit bestimmten Oberflächeneigenschaften („Gram-negativ“) an. Die Forscher arbeiten nun daran an, die Bindung auch an andere Bakterienarten zu ermöglichen und die Bindungsspezifität zu erhöhen. Dann könnte die Methode in Zukunft gezielt eingesetzt werden, um bestimmte Bakterien bei lokalisierten Erkrankungen zu bekämpfen.

„Darüber hinaus überlegen wir, ob die Methode nicht nur bei der Bekämpfung antibiotikaresistenter Bakterien eingesetzt werden könnte, sondern auch bei der Behandlung von Hautkrebs“, so Strassert. Dazu wollen die Wissenschaftler die Nanopartikel dazu bringen, gezielt an Krebszellen zu binden. „Falls das klappt, wäre es denkbar, dass die Nanopartikel in Zukunft in einer Creme auf die Haut aufgetragen werden könnten“, beschreibt Strassert seine Vision. „Durch Beleuchtung könnten die Partikel dann aktiviert und die Krebszellen zerstört werden.“

Literatur
http://www3.interscience.wiley.com/journal/122589189/abstract
Dr. Cristian Strassert / AG De Cola
http://www.uni-muenster.de/Physik.PI/DeCola/cristian.html

Media Contact

Christina Heimken Universität Münster

Weitere Informationen:

http://www.uni-muenster.de

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Neutronen-basierte Methode hilft, Unterwasserpipelines offen zu halten

Industrie und private Verbraucher sind auf Öl- und Gaspipelines angewiesen, die sich über Tausende von Kilometern unter Wasser erstrecken. Nicht selten verstopfen Ablagerungen diese Pipelines. Bisher gibt es nur wenige…

Dresdner Forscher:innen wollen PCR-Schnelltests für COVID-19 entwickeln

Noch in diesem Jahr einen PCR-Schnelltest für COVID-19 und andere Erreger zu entwickeln – das ist das Ziel einer neuen Nachwuchsforschungsgruppe an der TU Dresden. Der neuartige Test soll die…

Klimawandel und Waldbrände könnten Ozonloch vergrößern

Rauch aus Waldbränden könnte den Ozonabbau in den oberen Schichten der Atmosphäre verstärken und so das Ozonloch über der Arktis zusätzlich vergrößern. Das geht aus Daten der internationalen MOSAiC-Expedition hervor,…

Partner & Förderer