Innovative Implantat-Oberflächen bekämpfen Keime

DFG-Förderung für Kooperationsprojekt des Bergmannsheil und der Ruhr-Universität Bochum

Innovative, nanostrukturierte Oberflächen, die aufgrund ihres spezifischen Designs in der Lage sind, Keime zu töten, sind ein Arbeitsschwerpunkt der Chirurgischen Forschung des Berufsgenossenschaftlichen Universitätsklinikums Bergmannsheil. In einem neuen Projekt erforscht die Arbeitsgruppe des Bergmannsheil unter Leitung von Prof. Dr. Manfred Köller gemeinsam mit Materialwissenschaftlern der Ruhr-Universität Bochum unter Leitung von Prof. Dr. Alfred Ludwig den antibakteriellen Effekt von winzigsten Säulenstrukturen auf Titanoberflächen, bei denen diese Säulen mit keimtötenden Metallen wie Silber oder Kupfer überzogen werden. Die Forscher erhoffen sich, neue Materialoberflächen für medizinische Implantate entwickeln zu können, die insbesondere Staphylokokken wirksam bekämpfen und somit mögliche Infektionsrisiken vermeiden können. Das Kooperationsprojekt wird jetzt für zwei Jahre durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) mit rund 400.000 Euro gefördert.

Nanosäulenstruktur tötet Darmbakterien

„Unsere bisherigen Arbeiten haben ergeben, dass Titanoberflächen, die eine Struktur von vielen winzigen Säulen im Nanometerbereich aufweisen, die Fähigkeit haben, bestimmte anhaftende Keime abzutöten“, erläutert Prof. Köller. Erfolgreich nachgewiesen wurde dieser Mechanismus bei dem Darmbakterium Escherichia coli. Allerdings konnte kein vergleichbarer Effekt bei Staphylokokken beobachtet werden, die bei dem Einsatz orthopädischer Implantate zu relevanten Problemen führen können. Das Ziel des aktuellen Forschungsvorhabens ist es deswegen, die Spitzen der Nanosäulen mit antibakteriell wirkenden Metallen wie Silber oder Kupfer zu „dekorieren“. Dadurch, so die Annahme der Wissenschaftler, sollen die Staphylokokken bekämpft werden und zusätzlich auch in der Mikroumgebung eine antibakterielle Wirkung erzielt werden. „Solche Implantatoberflächen könnten also allein durch ihr Oberflächendesign antimikrobiell wirken“, so Prof. Köller. „Eine solche Strategie gewinnt wegen der zunehmenden Resistenzen gegenüber Antibiotika eine immer größere Bedeutung.“

Bild: Prof. Dr. Manfred Köller zeigt die Vergrößerung einer Titanoberfläche mit einer speziellen Nanosäulenstruktur, die auf ihre antimikrobielle Wirkung getestet wird – Bildnachweis: Volker Daum/Bergmannsheil

Über das Bergmannsheil

Das Berufsgenossenschaftliche Universitätsklinikum Bergmannsheil repräsentiert den Strukturwandel im Ruhrgebiet wie kein anderes Krankenhaus: 1890 als erste Unfallklinik der Welt zur Versorgung von verunglückten Bergleuten gegründet, zählt es heute zu den modernsten und leistungsfähigsten Akutkliniken der Maximalversorgung und gehört zum Universitätsklinikum der Ruhr-Universität Bochum (UK RUB). In 23 Kliniken und Fachabteilungen mit insgesamt 652 Betten werden jährlich rund 21.000 Patienten stationär und 65.000 Patienten ambulant behandelt.

Das Berufsgenossenschaftliche Universitätsklinikum Bergmannsheil gehört zur Unternehmensgruppe der BG Kliniken. In ihr sind neun berufsgenossenschaftliche Akutkliniken, zwei Kliniken für Berufskrankheiten und zwei Unfallbehandlungsstellen verbunden. Mit 12.000 Mitarbeitern und jährlich über 500.000 Patienten ist die Gruppe einer der größten Klinikverbünde Deutschlands. Weitere Informationen: www.bergmannsheil.de, www.bg-kliniken.de

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Prof. Dr. Manfred Köller
Leiter Chirurgische Forschung
Chirurgische Universitätsklinik und Poliklinik
Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil GmbH
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