Nanodiamanten im Kampf gegen Infektionskrankheiten

Bakterien haben die besondere Eigenschaft, Biofilme zu bilden und damit die Infektionsgefahr deutlich zu erhöhen. Biofilme beruhen auf der Interaktion der Mikroorganismen, die sich in solchen Verbänden leichter der Immunabwehr entziehen können und auch gegenüber Antibiotika widerstandsfähiger sind. Infektionen, bei denen sich ein Biofilm bildet, sind daher nur schwer zu bekämpfen.

Ein weiteres Problem ist der unüberlegte Einsatz von Antibiotika, der Resistenzen fördert und die Gefahr, die allein schon von biofilmbildenden Bakterien ausgeht, noch verschärft. Um die Resistenzbildung zu bekämpfen, sollten neue alternative Strategien zum Einsatz von Antibiotika und Bioziden entwickelt werden. Mit speziellen molekularen Substanzen soll die Anheftung der Bakterien und damit ihre Interaktion mit Oberflächen medizinischer Geräte verhindert werden.

Das EU-finanzierte Konsortium "Fabrication of particles with photo receptors: bio-analytical application such as controlled drug delivery" (PHOTORELEASE) entwickelt Nanopartikel, die der Bildung von Biofilmen entgegenwirken. Die Wahl fiel auf Diamantnanopartikel bzw. Nanodiamanten, da sie inert und biokompatibel sind und, was besonders wichtig ist, für die jeweilige Anwendung funktionalisiert werden können. Nanodiamanten werden immer häufiger als Bildgebungssonden und Wirkstoffträger eingesetzt.

PHOTORELEASE beschichtete nun Nanodiamanten mit Zuckerverbindungen, die die Biofilmbildung bei Escherichia coli hemmen. Indem die Funktionalisierung der Nanodiamanten optimiert wurde, konnte die Wirkung gegen Biofilme signifikant verstärkt werden.

Mit ihren einzigartigen Eigenschaften bieten sich Diamant-NP für vielfältigste Anwendungen an. Da von antibiotikaresistenten Stämmen eine große Gefahr ausgeht, könnten diese synthetischen Biomaterialien die Behandlung von Infektionskrankheiten deutlich voranbringen.