Wie Kupfer genau wirkt und wie man die Wirksamkeit steigern könnte, untersuchen Forscher in einem Gemeinschaftsprojekt.
Auf blank poliertem Kupfer sterben Bakterien nach kurzer Zeit ab. Das ist seit längerem bekannt und könnte helfen, gefährliche Infektionen zu stoppen. Doch reines Kupfer bildet auf der Oberfläche eine grünliche Schicht, die so genannte Patina, mit der die antibakterielle Wirkung verloren geht. Saarbrücker Materialforscher wollen jetzt Kupfer-Werkstoffe entwickeln, die diese Nachteile überwinden helfen. Durch spezielle Oberflächen und Kupferlegierungen sollen Materialien entstehen, die aktiv über einen langen Zeitraum Bakterien abtöten können.
In Krankenhäusern, wo selbst strenge Hygienemaßnahmen kaum mehr gegen multiresistente Keime helfen, könnten kupferhaltige Materialien zum Einsatz kommen, um zum Beispiel Lichtschalter oder Türgriffe zu beschichten. Frank Mücklich, Professor für Funktionswerkstoffe der Saar-Uni und Direktor des Steinbeis-Zentrums für Werkstofftechnik, untersucht gemeinsam mit dem internationalen Kupfer-Experten und Pharmakologen der Universität Bern, Marc Solioz, und den Mikrobiologen der Saar-Uni, wie diese Wirkung zu Stande kommt – und sie wollen wirksame neuartige Kupfer-Werkstoffe finden, die gefährliche Keime abtöten können.
Um Materialoberflächen zu verändern, setzt das Forscher-Team um Mücklich die so genannte Laserinterferenz-Technologie ein. Mehrere gebündelte Laserstrahlen werden auf das Material gerichtet, um in einem Schritt auf der Fläche eines Quadratzentimeters äußerst präzise Muster in der Größenordnung von wenigen Mikro- bis Nanometern erzeugen: Es entstehen winzig kleine Vertiefungen oder Erhebungen. „Diese haben in etwa die Größe von einzelnen Bakterien. Es wäre also theoretisch möglich, geeignete Mulden zu erzeugen, in denen die Keime wie in eine Art Falle hineingeraten und von Kupfer umschlossen werden“, erläutert der Materialforscher.
Durch die Laserbehandlung wollen die Wissenschaftler außerdem Materialoberflächen erzeugen, die keine Patina bilden. „Deren antibakterielle Wirkung sollte möglichst lange bestehen bleiben und auch nicht durch Putz- und Desinfektionsmittel zerstört werden“, sagt Mücklich. Daher werde man die Laserstrahlen auch dazu benutzen, um die innere Struktur des Materials in einer hauchdünnen Schicht zu verändern. op
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