Schutz vor Wundinfektionen: Schweizer Forscher haben einen neuartigen Wundverband entwickelt, der selbst resistente Keime abtöten kann. Er besteht aus besonders fein gesponnenen Zellulosefasern, die mit multifunktionalen Peptiden beschichtet sind. Diese Proteinbausteine üben eine antimikrobielle Wirkung aus. In ersten Tests wirkten sie auch gegen einige besonders hartnäckige, resistente Bakterien.
Die Haut ist unsere wichtigste Schutzhülle vor Bakterien und Viren. Doch wenn sie verletzt ist, haben die Erreger oft leichtes Spiel – hartnäckige Wundinfektionen können die Folge sein. Schon vor gut 150 Jahren suchten Mediziner daher nach Methoden, um Wunden keimfrei und bakterientötend abzudecken. Heute kommen zur Unterstützung der Wundheilung neben neuartigen Materialien auch Hightech-Methoden wie kaltes Plasma zum Einsatz.
Zellulose plus Peptide
Eine neue Variante keimtötender Verbände hat nun ein Team um Katharina Maniura von der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) entwickelt. „Die zunehmende Antibiotikaresistenz stellt auch die Behandlung von Hautwunden vor immer größere Herausforderungen“, so die Forscher. „Antibakterielle Verbände mit Alternativen zu Antibiotika werden daher dringend gebraucht.“
Ausgangspunkt des neuen Verbandmaterials ist Zellulose, die zu einem mehrschichten Gewebe aus weniger als ein Mikrometer dünnen Fasern gesponnen wird. Diese Fasern werden dann mit speziell entwickelten Peptiden beschichtet – kleinen Proteinbausteinen. Die Peptide tragen an einer Seite Strukturen, mit denen sie an die Zellulosefasern binden können. Ihre andere Seite dagegen besitzt antimikrobielle Eigenschaften.
Abtötung von gut 99 Prozent aller Wundkeime
„Solche antimikrobiellen Peptide beeinträchtigen die Bakterien über mehrere Mechanismen, das senkt den Selektionsdruck für eine Resistenz“, erklären Maniura und ihr Team. Wird das Zellulosegewebe mit diesen bifunktionalen Peptiden versetzt, sättigt sich das Fasergerüst mit den Proteinbausteinen. Wie Tests belegen, bleibt diese funktionelle Beschichtung selbst unter den speziellen chemischen Bedingungen einer Wunde stabil und sind zudem hautverträglich.
Das Entscheidende jedoch: Wie Tests ergaben, ist dieses neuartige Verbandsmaterial für viele Wundbakterien tödlich. „In Bakterienkulturen wurden über 99,99 Prozent der Keime durch die peptidhaltigen Membranen abgetötet“, berichtet Maniura. Auch gefürchtete resistente Keime wie Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa wurde stark reduziert.
Künftig sollen die antimikrobiellen Membranen zudem mit weiteren Funktionen ausgestattet werden. „Die Peptide könnten beispielsweise mit Bindungsstellen funktionalisiert werden, die eine kontrollierte Abgabe von weiteren therapeutischen Wirkstoffen ermöglichen“, so Maniura. (Advanced Healthcare Materials, 2020; doi: 10.1002/adhm.201901850)
Quelle: Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa
