Keime wegleuchten – ein neuer Ansatz gegen Antibiotikaresistenzen

Resistente Keime gehören zu den grössten Herausforderungen für Spitäler. Trotz regelmässiger Desinfektion können sich Bakterien und Viren auf Oberflächen schnell wieder ansiedeln. Forschende der Empa in St. Gallen haben nun ein Material entwickelt, das hierbei Abhilfe schaffen könnte: eine bioverträgliche Kunststoffschicht, die sich mit Infrarotlicht aktivieren lässt und Krankheitserreger zuverlässig abtötet.

«Das neue Material ist so konzipiert, dass Mikroorganismen lokal und schnell abgetötet werden», erklärt Empa-Forscher Giacomo Reina in einer Mitteilung. Eingebettet in eine Kunststoffmatrix entfaltet die eingesetzte Graphensäure bei Bestrahlung mit Nahinfrarotlicht eine Doppelwirkung: Hitze und Sauerstoffradikale zerstören Bakterien und Viren. Anders als Antibiotika setzt dieser Mechanismus nicht an bekannten Resistenzwegen an – ein entscheidender Vorteil im Kampf gegen multiresistente Keime.

In Spitälern und Pflegeheimen werden Oberflächen bislang mit chemischen Desinfektionsmitteln gereinigt. Damit lassen sich viele, aber nicht alle Keime zuverlässig eliminieren. Zudem wirken die Präparate nur kurzfristig: Schon nach wenigen Stunden können sich erneut Bakterien und Viren ansiedeln, insbesondere auf viel berührten Flächen wie Türklinken, Bettrahmen oder Infusionspumpen. Auch der hohe Einsatz von Chemikalien ist für Personal und Umwelt nicht unproblematisch.

Für die Praxis könnte das Empa-Material daher eine zusätzliche Schutzebene schaffen. Besonders interessant sind Oberflächen in Hochrisikobereichen wie OP-Sälen, Intensivstationen oder Pflegeheimen. Die Schicht liesse sich durch Licht immer wieder aktivieren und böte damit einen längerfristigen antimikrobiellen Effekt.

Gemeinsam mit dem Zentrum für Zahnmedizin der Universität Zürich entwickeln die Forschenden eine Zahnschiene, die mit Infrarotlicht von aussen aktiviert werden kann. Ziel ist es, resistente Keime im Mundraum zu kontrollieren. Denn: Antibiotika und Desinfektionsmittel durchdringen die widerstandsfähigen Biofilme dort kaum. Klinikdirektor Ronald Jung zeigt sich überzeugt: «Derartige neue und innovative Lösungen werden einen grossen Mehrwert für Patientinnen und Patienten bieten.»

Noch befindet sich die Technologie im Forschungsstadium. Doch ihr Potenzial ist gross: eine umweltfreundliche, wiederholt einsetzbare Beschichtung, die Oberflächen und möglicherweise auch Implantate keimfrei hält – und das ohne die Gefahr neuer Resistenzen.