Screening-Methode für antibakterielle Peptide
Jährlich erhalten weltweit zwischen 50 bis 100 Mio. Menschen Implantate. Bei einem bis sieben Prozent von ihnen kommt es dabei aufgrund von Infektionen zu ernsthaften Komplikationen. Seit Jahren suchen Forscher nach Möglichkeiten, solchen Infektionen vorzubeugen. Wissenschaftlern des KIT-Instituts für Biologische Grenzflächen (IBG) http://www.kit.edu ist es nun gelungen, hochwirksame Eiweißketten zu identifizieren, die als entzündungshemmende Schutzschicht auf Implantaten eingesetzt werden könnten. Gemeinsam mit Forscherkollegen der University of British Columbia arbeiten die IBG-Wissenschaftler um Kai Hilpert an neuen Methoden, Peptide zu finden, berichten sie im Wissenschaftsmagazin Chemistry & Science.
„Gemeinsam mit den kanadischen Forschern haben wir eine neue Screening-Methode entwicklt, mit der sich in kurzer Zeit eine große Anzahl von Verbindungen darauf testen läßt, ob sie eine Infektion an einer Oberfläche abwehren können oder nicht“, so Hilpert gegenüber pressetext. Untersucht wurden so genannte antibakterielle Peptide, das sind kleine Eiweiße, die aus einer kurzen Kette von Aminosäuren bestehen. Die aus zwölf bis 50 Aminosäuren bestehenden Eiweiße sind sehr interessant für die Infektionsbekämpfung, weil sie sowohl gramnegative wie auch grampositive Bakterien, aber auch Pilze, Viren oder Parasiten abtöten können. Auch im Immunsystem übernehmen solche „Mini-Eiweiße“ wichtige Funktionen. Rund um die antibakteriellen Peptide gibt es immer noch viele ungelöste Rätsel, wie der Forscher bestätigt. Bakterien umgibt eine Schutzschicht, die noch vor der eigentlichen Zellmembran liegt. Sie ist ungefähr zehnmal so dick wie die Mini-Eiweiße selbst. „Wir können zeigen, dass die Eiweiße eine Wirkung auf die Membran haben, wissen aber gleichzeitig, dass sie dort nicht hingelangen können“, erklärt Hilpert.
„Unser Hauptanliegen ist es derzeit die Screening-Methode so zu optimieren und zu automatisieren, so dass man damit 8.000 bis 10.000 Substanzen pro Woche untersuchen kann“, erklärt der Forscher. Dabei sei das Screening nicht darauf ausgerichtet, die synthetisieren Eiweiße in Nährlösungen zu untersuchen, sondern bereits auf der Oberfläche gebunden. „Nur so können wir auch feststellen, ob diese Substanzen sich auch tatsächlich dafür eignen“, so Hilpert. Da die Zahl der zu untersuchenden Substanzen so groß ist, falle dem Automatisierungsprozess große Bedeutung zu. „Auf diese Weise wollen wir hochwirksame Substanzen finden, die direkt auf Implantatoberflächen gebunden werden und dort Infektionen abwehren können“, schildert der Forscher das Ziel. „Die kanadischen Kollegen sind derzeit damit beschäftigt, nach Möglichkeiten zu suchen, diese Substanzen auf Transplantatoberflächen aufzubringen“, so Hilpert abschließend im pressetext-Interview. (Ende)
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