Alternative zu oralen Antibiotika: Nanomesh mit Goldanteil tötet Bakterien

Antibiotika gelten weiterhin als Mittel der Wahl bei bakteriellen Infektionen. Das ist nicht ganz unproblematisch, da manche Antibiotika recht drastische Nebenwirkungen haben können und außerdem die Wahrscheinlichkeit, dass Bakterien Antibiotika-Resistenzen entwickeln, steigt, je mehr die Wirkstoffe angewendet werden. Ein Team von Forschern der australischen Flinders University sowie des National Institute for Material Science in Japan hat daher eine Alternative entwickelt: Eine Art Nanomesh mit Goldanteil, das Bakterien tötet. Ganz ohne Antibiotika kommt auch diese Methode nicht aus, aber diese werden sehr viel gezielter und somit auch in deutlich geringerer Menge eingesetzt.

Gold und Antibiotika im Zusammenspiel

Das Material soll je nach Art der infizierten Stelle entweder auf diese aufgelegt oder in sie implantiert werden. Es besteht aus einem biokompatiblen und biologisch abbaubaren Polymer, das mit kleinen Mengen Antibiotika sowie elektrisch geladenen Goldpartikeln versetzt wird.

Das eigentliche Netz wird dann mittels eines Elektrospinn-Prozesses hergestellt. Dabei wird das flüssige Polymer mit einer Nadel durch ein elektrisches Feld von hoher Spannung geführt, bevor aus dem Material auf einer Folie aus Aluminium dünne Fäden geformt werden. Die Ansammlung der Fäden wird dann von der Folie entfernt und im Vakuum getrocknet.

Vielversprechende Ergebnisse

In Labortests konnten die Forscher zeigen, dass das Nanomesh gegen E.coli-Bakterien wirkt. Über einen Zeitraum von 14 Tagen wurden kontinuierlich kleine Mengen Antibiotika aus dem Netz abgegeben. Diese Mengen reichten aus, um die Bakterien abzutüten.

Die Effekte der elektrisch geladenen Goldpartikel unterschieden sich je nach Polarität der Ladung. Positiv geladene Teilchen beschädigten die Membran der Erreger, während negativ geladene dazu beitrugen, dass bestimmte Antibiotika in Richtung der Mitte der Fasern migrierten, sodass die Freisetzung kontrollierter erfolgte. Beide Effekte zeigen Potential für die Anwendung im fertigen Produkt.

„Although the dosage is reduced compared to an oral dosage, the concentration of antibiotics delivered to the infection site can still be higher, ensuring the bacteria cannot survive which will reduce instances of resistance. This research, as a proof of concept, suggests an opportunity for fabricating nanomeshes which contain gold nanoparticles as a drug treatment„, so Professor Ingo Koeper von der Flinders University über die Ergebnisse.

via Flinders UIniversity (Eureka Alert)