Antibakterielle Nanofasern aus Fibrinogen - ein neues Materialkonzept für die Wundheilung

Overview

Antibakterielle Materialien, in denen Additive aus Antibiotika und Nanopartikeln verwendet werden, führen in der Wundheilung langfristig zu Problemen durch Antibiotikaresistenzen und zu Umweltrisiken durch unkontrollierte Partikelfreisetzung. Daher soll in diesem Projekt ein neues Materialkonzept mit intrinsischen antibakteriellen Eigenschaften entwickelt werden. Diese Materialien sollen das Wachstum verschiedener Bakterien aufgrund ihrer Topografie hemmen und künftig auch ins Gewebe einwachsen können. Ein ideales Material, das diese Anforderungen erfüllen kann, ist das Protein Fibrinogen, das eine Schlüsselrolle bei der Blutgerinnung und Wundheilung spielt und bereits als Biomaterial in der regenerativen Medizin verwendet wird. Im ersten Schritt werden Nanofasergerüste aus Fibrinogen mit unterschiedlichen Topografien durch salzinduzierte Selbstorganisation hergestellt und die Topografie mittels Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert. Um ein definiertes Wirkprofil der neuen Materialien zu erstellen, wird danach die Interaktion verschiedener grampositiver und -negativer Bakterien mit Fasergerüsten unterschiedlicher Topografien untersucht. Mit den zu erwartenden Ergebnissen hat dieses neue Konzept intrinsisch antibakterieller Biomaterialien das Potenzial, Gesundheits- und Umweltrisiken, wie sie bisher durch Antibiotikaresistenzen und Nanopartikel entstehen, zu reduzieren. Der erstmalige Einsatz des körpereigenen Proteins Fibrinogen in diesen Materialien soll es künftig zudem ermöglichen, dass sie in den Körper einwachsen und so die Wundheilung aktiv unterstützen können. Damit hat unser innovativer Lösungsansatz eine hohe medizinische, gesellschaftliche und wirtschaftliche Relevanz.