Insektenflügel enthalten antimikrobielle Hinweise für verbesserte medizinische Implantate

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Einige Insektenflügel wie die Zikade und die Libelle besitzen Nanosäulenstrukturen, die Bakterien bei Kontakt abtöten.

Bis heute sind jedoch die genauen Mechanismen, die das Bakterientod verursachen, nicht bekannt.

Mit Hilfe einer Reihe von fortschrittlichen Bildgebungswerkzeugen, funktionellen Assays und Proteomanalysen hat eine Studie der Universität Bristol neue Wege aufgezeigt, wie Nanosäulen Bakterien schädigen können.Diese wichtigen Ergebnisse, die in Nature Communications veröffentlicht wurden, werden die Gestaltung besserer antimikrobieller Oberflächen für potenzielle biomedizinische Anwendungen wie medizinische Implantate und Geräte, die nicht auf Antibiotika angewiesen sind, erleichtern.

Bo Su, Professor für biomedizinische Materialien an der Zahnmedizinischen Fakultät der Universität von Bristol, der die Forschungsergebnisse verfasst hat, sagte:”In dieser Arbeit versuchten wir, die durch Nanosäulen vermittelten bakteriziden Mechanismen besser zu verstehen.

Das aktuelle Dogma besagt, dass Nanosäulen Bakterien töten, indem sie Bakterienzellen punktieren, was zu einer Lyse führt.

Unsere Studie zeigt jedoch, dass die antibakterielle Wirkung der Nanosäulen tatsächlich multifaktoriell, nanotopographisch und speziesabhängig ist.”Neben der Verformung und dem anschließenden Eindringen von Nanosäulen in die bakterielle Zellhülle, insbesondere bei gramnegativen Bakterien, fanden wir heraus, dass der Schlüssel zu den antibakteriellen Eigenschaften dieser Nanosäulen auch die kumulativen Effekte der physikalischen Impedanz und der Induktion von oxidativem Stress sein könnten.

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“Wir können nun hoffentlich dieses erweiterte Verständnis der Nanopillar-Bakterien-Wechselwirkungen in die Entwicklung verbesserter Biomaterialien für den Einsatz in der realen Welt übersetzen”..

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