Zapobieganie zakażeniu, ułatwiając gojenie: Nowe biomateriały z pajęczej

Jest to powszechnie niedoceniane ryzyko zakażenia: Mikroby osiedleniem się na powierzchni przedmiotów niezbędnych w terapii medycznej lub na ogólnie jakość życia. Stopniowo, tworzą gęstą, często niewidoczne biofilmu, które nie mogą zostać łatwo usunięte nawet przez środki czyszczące, i które często są odporne na antybiotyki i środki przeciwgrzybicze. Bakterie i grzyby migruje do przylegającej tkanki organizmu. W rezultacie nie tylko przeszkadzają w różnych procesach gojenia, ale może nawet przyczyną zakażeń zagrażających życiu.

Z nowym podejściem badawczym Uniwersytetu Bayreuth naukowcy teraz znaleźć rozwiązanie tego problemu. Korzystanie z biotechnologicznie wytwarzanych protein jedwabiu krzyżowe, rozwinęły się materiał, który zapobiega przyleganiu patogennych drobnoustrojów. Nawet paciorkowce, oporny na wiele leków antybakteryjnych (MRSA), nie ma szans rozliczania na powierzchni materiału. Biofilm rosnące na instrumentach medycznych, sprzętu sportowego, soczewek kontaktowych, protez i innych przedmiotów codziennego użytku mogą więc wkrótce historia.

Ponadto, materiały te są przeznaczone do jednoczesnego pomocy adhezji i proliferacji ludzkich komórek na powierzchni. Jeżeli mogą być używane na przykład opatrunki, wymiana skórę lub implanty, oni aktywnie wspiera regenerację uszkodzonego lub utraconego tkanki. W przeciwieństwie do innych materiałów, które wcześniej były wykorzystywane do tkanki regeneratu, ryzyko zakażenia jest nierozerwalnie wyeliminowane. Powłoki odporne mikrobiologiczne dla różnych zastosowań biomedycznych i technicznych są w ten sposób, aby stać w niedalekiej przyszłości.

Badacze Bayreuth dotychczas z powodzeniem przetestowane funkcję drobnoustrojów hydrofobowe dwóch rodzajów materiałów krzyżaka jedwabiu na folie i powłoki, które mają tylko kilka nanometra i trójwymiarowych rusztowaniach z hydrożelu, które mogą służyć jako prekursory dla regeneracji tkanek. „Nasze badania do tej pory doprowadziły do ​​stwierdzenia, że ​​jest absolutnie przełomowa dla prac badawczych przyszłość. W szczególności, właściwości drobnoustrojów hydrofobowe z biomateriałów Opracowaliśmy nie są oparte na toksycznych, czyli nie komórek niszczących, efekty. Na decydującym czynnikiem raczej tkwi w konstrukcji na poziomie nanometrów, które sprawiają, że jedwab pająk powierzchni drobnoustrojów hydrofobowe. oni sprawiają, że niemożliwe dla patogenów, aby dołączyć się do tych powierzchni,”wyjaśnia dr Thomas Scheibel, który jest Katedra Biomateriałów na Uniwersytet w Bayreuth.

„Innym fascynującym aspektem jest to, że natura po raz kolejny okazały się być wzorem idealna dla bardzo zaawansowanych koncepcji materialnych. Naturalne jedwabny pająk jest wysoce odporny na zakażenia drobnoustrojami i reprodukcji tych właściwości w drodze biotechnologicznej jest przełom”, dodaje Prof. Dr.-Ing. Gregor Lang, jeden z dwóch pierwszych autorów i szef grupy badawczej biopolimeru Przetwarzania na Uniwersytecie w Bayreuth.

W laboratoriach Bayreuth, proteiny jedwabiu pająka zostały zaprojektowane w różnych nanostruktur w celu zoptymalizowania biomedycznie odpowiednie właściwości do konkretnych zastosowań. Po raz kolejny w sieć ośrodki badawcze na terenie kampusu Bayreuth udowodniły swoją wartość. Wraz z Polymer Institute Bawarii (BPI), trzy pozostałe instytuty badań interdyscyplinarnych Uniwersytetu Bayreuth były zaangażowane w ten przełom badawczy: Centrum Bayreuth dla Material Science & Engineering (BayMAT), centrum Bayreuth do Koloidalnych & Interfaces (BZKG) oraz Centrum Bayreuth molekularnej Biosciences (BZKG).