Nanodiamanten töten Bakterien

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Antimikrobielle Beschichtungen aus Silber oder Kupfer bekommen Konkurrenz: auch Nanodiamanten zeigen antibakterielle Eigenschaften und empfehlen sich der Medizintechnik.

Neben dem natürlich vorkommenden Diamant kennt man inzwischen eine ganze Reihe von Kohlenstoffmaterialien, die ebenfalls Diamantstruktur besitzen. Dazu zählen die durch hohen Druck und hohe Temperatur erzeugten künstlichen Diamanten, aber auch Filme, polykristalline Materialien, sowie der Nanodiamant. „Zunächst ist Nanodiamant nichts anderes als Diamant, besitzt also die gleiche kristalline Struktur wie makroskopischer Diamant und kann kubisch oder hexagonal vorliegen. Zusätzlich aber ist er durch seine geringe Partikelgröße gekennzeichnet, die zwischen wenigen und einigen hundert Nanometern betragen kann. Im engeren Sinne werden besonders die Partikel mit einem Durchmesser von etwa unter 50 nm als Nanodiamant bezeichnet. In „Neue Kohlenstoffmaterialien“ gibt Springer-Autorin Anke Krüger ab Seite 331 einen umfassenden Überblick über die Herstellung von Nanodimanten und deren Eigenschaften.

Bremer Materialwissenschaftler identifizierten jetzt in enger Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Stanford Universität die stark antibakteriellen Eigenschaften von Nanodiamanten. Neben Silber und Kupfer könnten die Diamanten als neues effektives Mittel gegen bakteriellen Befall und Infektionen eingesetzt werden. Bestimmte sauerstoffhaltige Gruppen an den Oberflächen der Nanodiamanten (Säureanhydride), scheinen für die antibakterielle Wirkung der Diamanten verantwortlich zu sein. Gleichzeitig konnten die Forscher belegen, dass die in der getesteten Konzentration verwendeten Nanodiamanten nicht toxisch für menschliche Zellen sind.

Antibakterielle Implantatmaterialien

Auf die noch wenig erforschten Nanodiamanten aufmerksam geworden war Projektleiter Dr. Michael Maas bei einem Besuch an der Stanford Universität in Kalifornien im Gespräch mit Professor Richard N. Zare. „Nach meiner Rückkehr haben wir damit begonnen Nanodiamanten in den verschiedenen Nanosystemen, die wir in Bremen untersuchen, einzusetzen. Wir waren selbst überrascht wie effizient Nanodiamanten Bakterien töten und sind überzeugt mit der Entdeckung den Grundstein für viele weitere Forschungen gelegt zu haben.“

Es liege auf der Hand, so Maas, dass dieses Nanomaterial in Zukunft eine wichtige Rolle in unterschiedlichsten Bereichen spielen werde, die von bakteriellem Befall betroffen seien. „Unser nächstes Ziel ist es, Implantatmaterialien mit Nanodiamanten zu versetzen und diese somit mit antibakteriellen Eigenschaften auszustatten.“