Neue Mikromotoren jagen resistente Bakterien

Solche Tetrapoden töten gefährliche Bakterien wirkungsvoll ab (Illustration: iciq.org)

Tarragona (pte012/19.04.2024/11:30) - Ein Team um Katherine Villa vom Katalanischen Institut für Katalyse ( https://www.iciq.org/ (ICIQ) ) nutzt bei der Trinkwasseraufbereitung Mikromotoren auf Basis von Silbersalzen zum Abtöten resistenter Bakterien. Zusätzlich nötig ist nur Licht, das die Energie zur Fortbewegung der Motoren liefert. Wasserwerke haben immer größere Schwierigkeiten, vor allem resistente Escherichia-coli- und Staphylococcus-aureus-Bakterien erfolgreich zu bekämpfen, die unter anderem Wundinfektionen bis hin zur Sepsis und andere Infektionen auslösen können.

Kristalle als Schlüssel

Die Mikromotoren enthalten Silberphosphat und haben die Form von Tetrapoden, das sind Körper mit vier Armen, die jeweils nur fünf Mikrometer lang sind. Diese Kristalle, die die Forscher "TAMs" nennen, bewegen sich aufgrund der sogenannten Photokatalyse autonom durch Wasser. Von Photokatalyse spricht man, wenn Licht eine Reaktion beschleunigt. In diesem Fall bringen die TAMs das Silberphosphat dazu, mit dem Wasser zu reagieren, in dem die Bakterien schwimmen.

Dabei werden Sauerstoff, Silberionen und freie Radikale freigesetzt, das sind sehr reaktionsfreudige Moleküle. Gemeinsam sorgen sie dafür, dass sich die TAMs vorwärtsbewegen, wie bei Flugzeugen mit Strahltriebwerken, die von den ausgestoßenen Verbrennungsgasen vorwärtsgetrieben werden. Gleichzeitig töten die freigesetzten Radikale und Silberionen die im Wasser vorhandenen Bakterien, indem sie deren Membranen beschädigen.

Silber durch Filter gewinnen

Die von den Mikromotoren freigesetzten Silberionen werden zu Silber-Nanopartikeln, die sich durch Filtration leicht zurückgewinnen und wiederverwenden lassen. "Die Mikromotoren sind im Vergleich zu Silber-Nanopartikeln allein doppelt so effizient", sagt Villa.

Silbersalze sind bereits vor mehr als 3.000 Jahren in Griechenland zur Wundheilung eingesetzt worden. Deren nahm ab, nachdem Alexander Fleming vor 100 Jahren das Penizillin entdeckt hatte, das erste Antibiotikum. Heute sind Silbersalze wieder gefragt, weil sie die Chance bieten, auch resistente Bakterien in ihre Schranken zu weisen.

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