Medizin: Lichtaktivierter Minimotor könnte den Kampf gegen resistente Bakterien verändern

Erreger, die gegen die meisten gängigen Antibiotika resistent sind, werden zunehmend zu einem Problem. 2019 starben weltweit nahezu 5 Millionen Menschen an den Folgen einer Infektion mit einem multiresistenten Erreger. Die Wissenschaft befindet sich quasi in einem Wettlauf mit immer weiter evolvierenden Organismen, um einen Weg zu finden, diesen beizukommen. Die Ansätze gehen dabei längst über die klassischen Antibiotika hinaus. In letztere Kategorie fällt auch eine Art Nanokristall, der von spanischen Forscher:innen entwickelt wurde. Er wird durch Licht aktiviert und bewegt sich dann durch beliebige Flüssigkeiten, wobei er Bakterien zerstört, die seinen Weg kreuzen.

Silberionen gegen Erreger

Entwickelt wurde der Nanokristall von Forscher:innen des Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ) vim spanischen Tarragona. Es handelt sich dabei um einen Silber-Mikromotor, eine Art Kristall aus Silberphosphat. Schon lange ist bekannt, das Silber antibakterielle Eigenschaften aufweist. Silbersalze wurden etwa bereits vor mehr als 3.000 Jahren im alten Griechenland benutzt, um Wunden zu behandeln.

Die Nanokristalle sind kleiner als fünf Mikrometer im Durchmesser und beginnen sich in einer Flüssigkeit aufzulösen, wenn sie mit Licht konfrontiert werden. Dabei geben sie Sauerstoff, Silberionen und freie Radikale frei. Dies sorgt nicht nur für Vortrieb, der den Kristall durch die Flüssigkeit treibt, sondern die Silberionen schwächen auch die Zellwände von Bakterien in der Flüssigkeit, was zum Zelltod führt.

Erfolgreich gegen resistente Bakterien

Silber wurde bereits in der Vergangenheit auf seine Einsatzmöglichkeiten im Kampf gegen Infektionen hin untersucht. Die Forscher:innen sehen den Vorteil ihrer Methode im Vortrieb des Kristalls, der dafür sorgt, dass die Silberionen in der Flüssigkeit verteilt werden. Dadurch können sie mit hoher Effizienz Erreger angreifen. Getestet wurde dies etwa mit E.-coli-Bakterien sowie dem Bakterium Staphylococcus aureus. Beide Bakterien haben eine Resistenz gegen viele gängige Antibiotika entwickelt. Die Forscher:innen testeten die Nanokristalle auch ohne Vortrieb, was die Effizienz der Methode drastisch absinken ließ.

„This work is important because we report a synergistic effect that includes the self-propulsion capability of the micromotors under light stimuli, allowing greater diffusion and dispersion of silver ions as well as released free radicals„, so Dr. Katherina Villa von ICIQ.

Die Silberpartikel, die sich danach in der Flüssigkeit finden, können durch Filterprozesse wiedergewonnen und erneut verwendet werden. Zwar können die kleinen Nanokristalle nicht in im Körper verwendet werden, da sie durch Licht aktiviert werden müssen, aber denkbar wäre etwa der Einsatz zum Filtern von Wasser.

via ICIQ

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