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Dübendorf, St. Gallen und Thun – Nach Augenoperationen besteht das Risiko schwerwiegender Infektionen durch Bakterien. Besonders bedrohlich sind Antibiotika-resistente Keime, die schwer behandelbar sind und im schlimmsten Fall zum Verlust des Auges führen können. Forschende der Empa und des Kantonsspitals St. Gallen arbeiten im Rahmen des Projekts «Nanovision» an innovativen Nanokomplexen, die resistente Keime bekämpfen und gleichzeitig das empfindliche Augengewebe schützen.
Gefahr nach Katarakt-Operationen
Der Graue Star, eine Trübung der Augenlinse, ist eine der weltweit häufigsten Ursachen für Erblindung. Rund 17 Millionen Menschen sind davon betroffen. Die Katarakt-Operation, einer der am häufigsten durchgeführten chirurgischen Eingriffe, kann die Sehschärfe wiederherstellen. Trotz der niedrigen Komplikationsrate von weniger als einem Prozent treten aufgrund der Vielzahl der Eingriffe immer wieder Infektionen auf. Besonders gefürchtet sind Infektionen mit antibiotikaresistenten Bakterien, gegen die herkömmliche Medikamente oft wirkungslos bleiben.
Nanokomplexe als neue Hoffnung
Unbehandelt kann eine Infektion im Augeninneren, die sogenannte Endophthalmitis, starke Schmerzen und irreversible Schäden bis hin zum Verlust des Auges verursachen. Die Ursache sind bakterielle Toxine und entzündliche Abwehrreaktionen des Körpers. Zwar können hochdosierte Antibiotika, die direkt in den Augapfel injiziert werden, Abhilfe schaffen, jedoch nicht bei resistenten Keimen wie Staphylokokken und Enterokokken, die besonders häufig betroffen sind.
Das Projekt «Nanovision» setzt hier an: «Wir wollen dieses Problem mit neuartigen Nanokomplexen lösen», erklärt Mihyun Lee vom «Biointerfaces»-Labor der Empa in St. Gallen. Die Nanokomplexe basieren auf Tannin, einem pflanzlichen Gerbstoff mit antibakteriellen und entzündungshemmenden Eigenschaften. Zusätzlich enthalten sie Toxinblocker sowie antimikrobielle Eiweißbausteine (AMP), die Bakterien effizient abtöten. Diese multifunktionalen Nanotherapeutika kombinieren Schutz des Augengewebes, Neutralisierung bakterieller Gifte und Abtöten der Keime. Ihre Wirksamkeit wird in Infektionsmodellen mit Gewebekulturen von Patienten getestet.
Förderung durch den Heinz A. Oertli-Fonds
- Das Projekt «Nanovision» wird vom Heinz A. Oertli-Fonds gefördert, der bereits weitere vielversprechende Forschungsinitiativen unterstützt hat. Dazu zählen unter anderem:
- Ein intelligentes Ventil zur Behandlung von grünem Star: Entwickelt von Empa-Forschenden, reguliert es den Augeninnendruck auf innovative Weise.
- Schonende Lötverfahren für Augenwunden: Ein Team der Empa und der ETH Zürich arbeitet an Technologien, die Wunden am Auge effizient und schonend abdichten.
- Gewebekleber inspiriert von Meeresmuscheln: Diese Entwicklung nutzt die natürliche Haftfähigkeit von Muscheln, um Hornhautverletzungen nahtlos zu verschließen.
Ein Blick in die Zukunft
Die Arbeit an Nanokomplexen zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Keime ist ein bedeutender Schritt im Kampf gegen die stille Pandemie der Antibiotikaresistenz. Durch die Unterstützung von Initiativen wie «Nanovision» wird nicht nur die medizinische Versorgung verbessert, sondern auch jungen Forschenden eine Plattform geboten, um innovative Lösungen für globale Herausforderungen zu entwickeln.
Herausgeber
Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
http://www.empa.ch
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