Kunststoffschicht vertreibt Bakterien

Kunststoffschicht Kunststoffschicht vertreibt Bakterien

26.03.2012Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Tobias Hüser

Um zu verhindern, dass Biofilme auf Metalloberflächen entstehen, haben Wissenschaftler in einem Forschungsprojekt Metalle mit Ultraschall bestrahlt und sie anschließend mit einer Kunststoffschicht überzogen.

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Universität Bayreuth Forschungszentrum für Bio-Makromoleküle ALNuMed

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme: Eine Aluminiumschicht, nachdem sie in wässriger Lösung durch eine Ultraschallbehandlung porös gemacht wurde. Im linken Bereich ist ein Glassubstrat zu sehen, auf dem das Aluminium aufliegt. (Bild: Universität Bayreuth)

Bayreuth – Wie kann die Wechselwirkung zwischen Metallen und Bakterien verhindert werden? Ein Forscherteam der Universität Bayreuth und des Max-Planck-Institut für Kolloide und Grenzflächen in Golm hat Metallen eine Ultraschallbehandlung verpasst und sie anschließend mit einer Kunststoffschicht überzogen. So können sich Bakterien nicht mehr auf den Oberflächen festsetzen.

Zunächst bestrahlen die Wissenschaftler das Metallstück in einer wässrigen Lösung mit Ultraschall. Dadurch bilden sich Hohlräume von wenigen Nanometern in definierten Abständen. Das Material ist aktiviert und kann so mit einer polymeren Beschichtung überzogen werden. Bei der Kunststoffschicht handelt es sich um kugelförmige Strukturen – sogenannte Mizellen, die auf den Säuregrad der Umgebung reagieren.

Bakterien selbst liefern Energie für den Abwehrmechanismus

Lassen sich nun bestimmte Bakterien auf den Oberflächen nieder, ändert sich der Säuregrad infolge des bakteriellen Stoffwechsels. Die Mizellen quellen auf und stoßen die Bakterien ab.

„Aufgrund unserer langjährigen Forschungserfahrungen haben wir in Bayreuth das erforderliche Know-how zum Design von Beschichtungen, die sich zielgenau gegen spezielle Bakterienarten richten“, erklärt Prof. Dr. Andreas Fery der Universität Bayreuth. „Erst diese hochpräzise Nanostrukturierung von Metallen macht es möglich, deren Wechselwirkungen mit Bakterien oder lebenden Zellen mithilfe intelligenter Kunststoffschichten zu steuern.“

Die Wissenschaftler hoffen, dass Mediziner Interesse an der Beschichtung bekunden. Zum Beispiel könnten Implantate aus Metall mit der Kunststoffschicht überzogen werden. Auch Schiffsbauer suchen nach einer Lösung, damit Bakterien und Algen sich unter Wasser nicht auf dem Schiffsrumpf ansiedeln.

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