Medizintechnik

T�dlicher Zucker

Pilze m�gen bei Schwammerl-Sammlern beliebt sein - in der Medizin sind sie eher gef�rchtet. Gefahr droht besonders von infizierten Katheter und Kan�len: Sobald die Mikroorganismen in den Blutkreislauf gelangen, k�nnen sie lebensbedrohliche Infektionen ausl�sen. Forscher suchen daher nach Medizinprodukten mit einer pilzt�tenden Oberfl�che.

Blitzblank sehen sie aus, die Nadeln von Kathetern und Infusionen, die f�r die moderne medizinische Behandlung grundlegend sind. Doch kommt es immer wieder vor, dass Bakterien oder Pilze durch die Haut in den K�rper des Patienten gelangen und sich auf dem k�rperfremden Material ablagern. Pilze finden dort ein ideales Wachstumsklima vor, sie ver�ndern ihre Form und umgeben sich mit einem sch�tzenden Biofilm. Ein pilzbefallener Katheter muss aus dem K�rper entfernt werden, bevor die Pilzzellen Infektionen ausl�sen und in den Blutkreislauf gelangen k�nnen – eine intensive und teure Behandlung, die f�r den Patienten schnell t�dlich enden kann.

Biofilm von <i>Candida albicans</i> — Biofilm von *Candida albicans*

Bildzoom — Biofilm von *Candida albicans*

Nicht immer aber will und kann man einen Katheter entfernen. Ideal w�ren deshalb Materialien, auf denen sich Mikroorganismen gar nicht erst festsetzen k�nnen, oder Beschichtungen, die Pilze bei Kontakt sofort abt�ten. Letzteres hat nun Andreas Zumb�hl von der Universit�t Basel zusammen mit Kollegen vom Massachusetts Institute of Technology entwickelt.

Als Grundlage des pilzfeindlichen Materials diente ein Polymer aus Zuckermolek�len – ein so genanntes Dextran-Hydrogel, das gro�e Mengen Wasser aufnehmen und speichern kann. Dextran-Hydrogele sind f�r die gute Vertr�glichkeit mit dem menschlichen Gewebe bekannt. Das Material ist zun�chst fl�ssig und kann in jede beliebige Form gegossen werden. Wird es dann mit UV-Licht bestrahlt, entsteht ein stabiles Polymer.

Das Dextran-Hydrogel haben die Forscher anschlie�end mit Amphotericin B versetzt – ein Wirkstoff, der seit gut vierzig Jahren als Medikament zur Behandlung von Pilzinfektionen bei Menschen verwendet wird. Im Gegensatz zu anderen Antibiotika wirkt Amphotericin B derart drastisch auf die Membran eines Pilzes, dass nur vereinzelte Pilzst�mme dagegen resistent sind.

Amphotericin B ist in Wasser praktisch unl�slich, l�st sich jedoch gut in bestimmten organischen L�semitteln. Um den Wirkstoff zu binden, tauchten die Forscher das Dextran-Polymer in eine L�sung mit Amphotericin B, in der das Polymer das Medikament wie ein Schwamm aufsaugte. Danach wurde das organische L�sungsmittel mit Wasser ausgewaschen, w�hrend das Antibiotikum im Dextran-Hydrogel gefangen blieb.

<i>Candida albicans</i> auf Dextran — *Candida albicans* auf Dextran

Mit dieser Technik konnten die Forscher so genannte Amphogel-Oberfl�chen herstellen, die dieselben pilzt�tenden Aktivit�ten zeigen wie das ungebundene Medikament. Amphotericin B ist f�r seine starken Nebeneffekte bekannt. Doch ein negativer Effekt blieb beim Kontakt mit menschlichem Blut aus, da sich das Antibiotikum kaum aus dem Zuckerpolymer l�ste.

Anschlie�end setzten die Wissenschaftler das Amphogel dem Hefepilz Candida albicans aus. Innerhalb k�rzester Zeit war es um den Pilz geschehen: Eine Kolonie von zehn Millionen Zellen war nach zwei Stunden dahingerafft.

Tierversuche best�tigten diesen Effekt: In M�use implantierte infizierte Dextran-Polymere waren nach wenigen Tagen vollst�ndig mit Pilz-Biofilmen �berwachsen, w�hrend die Amphogel-Oberfl�che keine Anzeichen von Pilzbefall zeigte.

Amphogel kann nach Ansicht der Forscher einfach und kosteng�nstig hergestellt werden. Das Material sei stabil und verliere auch nach vielfachen Anwendungen nichts von seiner Wirkung. Oberfl�chen, die mit diesem Material beschichtet wurden, k�nnten daher in Zukunft viele Leben retten.