Forscher der Tokyo Metropolitan University haben nanostrukturierte Aluminiumoxid-Oberflächen entwickelt, die hochgradig antibakteriell und gleichzeitig für die Zellkultivierung geeignet sind, berichtet Phys.org.
Die Oberflächen, die aus anodischem porösem Aluminium (APA) durch ein spezifisches Verarbeitungsverfahren hergestellt werden, zeigen eine beispiellose Widerstandsfähigkeit gegen Bakterienwachstum und ermöglichen gleichzeitig das Wachstum von Zellkulturen.
Diese Technologie hat potenzielle Anwendungen in der regenerativen Medizin, wo kontaminationsfreie, hochwertige Zellkulturen ohne den Einsatz von Antibiotika produziert werden können.
Oberflächen, die resistent gegen bakterielle Kontamination sind, spielen eine entscheidende Rolle für die öffentliche Gesundheit. Während starke Antibiotika und Chemikalien solchen Widerstand erreichen können, stellen sie Umweltgefahren und Gesundheitsrisiken dar, einschließlich der Entstehung gefährlicher, antibiotikaresistenter Stämme.
Daher werden alternative Methoden zur Kontrolle der Verbreitung bakterieller Erreger gesucht. Nanostrukturierte Oberflächen haben sich als praktikable Lösung erwiesen, da natürliche Nanostrukturen auf den Flügeln von Zikaden und Libellen vor über einem Jahrzehnt gezeigt haben, dass sie bakterieller Kontamination widerstehen können.
In der Folge haben Wissenschaftler Möglichkeiten untersucht, künstliche Oberflächen zu schaffen, die diesen Effekt nachahmen können. Die Autoren der aktuellen Studie untersuchten die Verwendung von anodischem porösem Aluminium (APA) und verfeinerten ihr Verarbeitungsverfahren, um Oberflächen zu erreichen, die bestehende Optionen erheblich übertreffen. Wichtig ist, dass diese Oberflächen für die darauf kultivierten biologischen Zellen unbedenklich sind.
Der Vorteil der anodischen porösen Aluminium (APA)-Oberflächen im Vergleich zu anderen besteht darin, dass sie gegen antibiotikaresistente Bakterien wirksam sind und dass ihre übermäßige Verwendung nicht zur Entstehung resistenterer Stämme führt.
Diese Errungenschaft ist vielversprechend für die regenerative Medizin, in der Zellen in Laboren kultiviert werden, bevor sie zur Behandlung von Gewebe- und Organschäden in Patienten eingeführt werden. Jede bakterielle Invasion in diese Zellen kann schwerwiegende Folgen für Patienten haben, was oft eine spezialisierte und kostspielige sterile Umgebung erfordert.