-»Diese Ausgabe ist für Browser ohne zureichende CSS-Unterstützung gedacht und richtet sich vor allem an Sehbehinderte. Alle Inhalte sind auch mit älteren Browsern voll nutzbar. Für eine grafisch ansprechendere Ansicht verwenden Sie aber bitte einen moder
Beginn Sprachwahl
Beginn Inhaltsbereich
Beginn Navigator
Ende Navigator
Resistente Keime sind zähe Siedler. Keine Oberfläche ist vor ihnen sicher, und das bereitet Medizinern wie Industrieforschern Kopfzerbrechen. Die Chemikerin Dr. Karen Lienkamp entwickelt als Junior Fellow am Freiburg Institute for Advanced Studies (FRIAS) und als Nachwuchsgruppenleiterin an der Universität Freiburg Materialien für biomedizinische Anwendungen und industrielle Produktionsanlagen. Mikroorganismen sollen keine Chance mehr haben, sich in Kathetern, Schläuchen oder auf Implantaten zu vermehren. Bei der Forschung kommt ein neu entwickelter LEGO-Kasten für biomimetische Polymere zum Einsatz, die selektiv auf die Bakterienabwehr zugeschnitten sind.
Es wird viel gelacht im Labor von Dr. Karen Lienkamp am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg, während die Doktoranden und Doktorandinnen über die leise summenden Magnetrührer, Rotationsverdampfer und Flüssigchromatogaphieanlagen wachen. Ist die Wartezeit neben einer Maschine zu Ende, kehrt Konzentration in die Gesichter zurück und im Raum herrscht wieder Geschäftigkeit. „Ich habe mit der Auswahl meiner Gruppe viel Glück gehabt“, sagt Lienkamp. „Obwohl wir im letzten halben Jahr ein neues Labor aufbauen mussten, haben wir schon erste Vorversuche hinter uns.“ Mitte 2010 kehrte die Chemikerin aus den USA nach Deutschland zurück. Ende 2010 wurde sie zum Junior Fellow am Freiburg Institute for Advanced Studies (FRIAS) ernannt, kurz darauf erhielt sie von der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG) eines der begehrten Förderpakete des Emmy-Noether-Programms, um am IMTEK eine Nachwuchsgruppe aufzubauen. Denn so spaßig es in ihrem Labor zugeht, so ernst und vielversprechend ist das Projekt der 1978 in Freiburg geborenen und in Frankfurt am Main aufgewachsenen Forscherin.
Lienkamp ist dabei, neuartige Oberflächen für medizinische Anwendungen zu entwickeln. „Viele immungeschwächte Patienten infizieren sich in Krankenhäusern mit tödlichen Keimen, die sich in Kathetern, Infusionsschläuchen oder auf Körperimplantaten ausbreiten“, sagt sie. „Ausgehend von einem Baukasten für biologisch aktive Moleküle, der im Prinzip wie ein LEGO-Baukasten funktioniert, wollen wir Materialien herstellen, die entweder Mikroben abweisen oder diese abtöten, bevor sie Biofilme bilden können.“ Bakterien scannen mithilfe von Rezeptoren in ihrer Membran die chemische Beschaffenheit der Oberfläche, an die sie sich anheften möchten. Entspricht diese ihren Bedürfnissen, lagern sie sich an, vermehren sich und bilden schließlich Kolonien, die von einer Hülle umgeben sind. Diese undurchdringliche Hülle bietet den Bakterien Schutz gegen Abtötung durch Antibiotika. Beide Schritte, Anlagerung und Biofilmbildung, sollen die neuen Oberflächen verhindern können.
Sie entwickelte zusammen mit ihren damaligen Kollegen schließlich mithilfe ihres Baukastens ein Set von künstlich synthetisierten Polymeren (den sogenannten Synthetic Mimics of Antimicrobial Peptides, kurz SMAMPs). Der Baukasten besteht aus einem Gerüstmolekül, an das hydrophile (wasserliebende) oder hydrophobe (wasserabweisende) Seitenarme angehängt werden können. Aus diesen Elementen können Makromoleküle zusammengebaut werden, die auf der hydrophilen Seite eine positive Ladung tragen und sich damit an die negativ geladene Membran von Bakterien anlagern, diese dann mit den hydrophoben Gruppen durchdringen und sie so zum Zerreißen bringen. Für Mikroorganismen ist dies tödlich. Eine Anpassung ist dabei extrem unwahrscheinlich, sehr viele Mutationen wären gleichzeitig nötig, damit sich die Hüllschicht verändern kann und das Bakterium trotzdem noch überlebensfähig wäre. „Trotz dieser unspezifischen Wirkung auf die Membran wirken solche Polymere sehr selektiv, Zellmembranen anderer Organismen weisen keine negative Nettoladung auf“, sagt Lienkamp. „ Für etwaige medizinische Anwendungen beim Menschen ist das essenziell.“

Weitere Informationen zum Beitrag:
Dr. Karen Lienkamp
Chemie und Physik von Oberflächen
Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
Universität Freiburg
Tel.: 0761/ 203 - 74 15
Fax: 0761/ 20 37 162
E-Mail: lienkamp(at)imtek.de
Beginn Hauptnavigation
Ende Hauptnavigation
für Unternehmen und Forschungseinrichtungen