Medizin

Keimtötende Implantate mit Silber

Christina Sengstock ist Professorin für Experimentelle Regenerative Medizin und Nano-Biomaterialforschung in Bochum und sucht nach Wegen, wie man die keimtötende Wirkung von Silber durch Kombination mit anderen Edelmetallen für medizinische Implantatmaterialien nutzbar machen kann - vielleicht auch für Zahnimplantate.

 

Implantat-assoziierte Infektionen stellen ernste klinische Probleme dar. Spezielle neue Oberflächen und chemische Modifikationen von Implantatmaterialien dienen dazu, das Anhaften von Keimen (Adhärenz) an Implantaten zu verhindern oder zu erschweren. Aus der Gruppe der Metalle sticht Silbe wegen seiner antimikrobiellen Eigenschaft hervor. Seine antibakterielle Wirkung hängt dabei mit der Menge der Ionen zusammen, die durch oxidative Prozesse freigesetzt werden.

Silber opfert sich für das edlere Platin

Sengstock und ihre Kollegen zeigten, dass das sogenannte Opferanodenprinzip die Silberionenfreisetzung und damit die antibakterielle Wirkung effizient steigern kann: "Hierfür ist eine Kombination von Silber mit einem elektrochemisch edleren Metall wie Platin in einem Elektrolyt-System wie zum Beispiel Gewebsflüssigkeit oder Blut nötig." Dann löst sich das elektrochemisch unedlere Silber initial auf. Es opfert sich quasi für das edlere Platin - ein Prinzip, das im Schiffbau und im Straßenfahrzeugbau weit verbreitet ist.

Aber ist es möglich, eine selektive antibakterielle Wirkung des Silbers zu erreichen, ohne die Zellen zu schädigen? Sengstock: "Bei diesem Forschungsprojekt handelt es sich um ein Grundlagenprojekt. In erster Linie soll untersucht werden, welchen Einfluss die Zusammensetzung der Partikel und ihrer Größe auf Bakterien und auf Zellen hat. Aus unseren früheren Studien wissen wir, dass Silbernanopartikel zwar antimikrobiell wirken, aber auch auf zum Beispiel Gewebszellen einen Einfluss haben.

Zahnimplantate stehen - noch - nicht im Fokus

Somit sei das Ziel in diesem Projekt, durch die Kombinaton mit anderen Metallen eine selektive antibakterielle Wirkung des Silbers bei niedriger Zelltoxizität zu erreichen. "Falls dies so umsetzbar ist, wäre eine spätere Anwendung, zum Beispiel bei Zahnimplantaten vielleicht möglich, allerdings steht dies in diesem Projekt noch nicht im Fokus. Dies wären Ansätze, die wir später nach der Machbarkeit analysieren wollen."

Für ihr neues Forschungsvorhaben zur „Biologischen Wirkung von bimetallischen Nanopartikeln auf Basis von Silber und Platinmetallen“ erhält Sengstock jetzt erneut eine dreijährige Förderung von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in Höhe von rund 237.000 Euro. 

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