Antivirale Wirkung: Kupfer ja, Silber nein

Berlin -

Verschiedene Metalle wie Kupfer und Silber sind für ihre antibakterielle Wirkung bekannt. Ein Team der Ruhr-Universität Bochum (RUB) hat kürzlich untersucht, inwiefern sich die jeweiligen Ionen auf Sars-CoV-2 und seine Verbreitung auswirken. Kupferbeschichtete Oberflächen zeigten deutliche antivirale Effekte, Silberionen hingegen nicht.

Gemeinsam mit der Chirurgischen Forschung des BG-Uniklinikums Bergmannsheil Bochum untersuchten Forscher:innen der Molekularen und Medizinischen Virologie und der Materialforschung der RUB die Wirkung verschiedener Metallionen. Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden im Fachjournal „Scientific Reports“ vorgestellt.

Wie wirken Kupfer & Silber gegen Bakterien?

Die antibakterielle Wirkung kommt zustande, indem positiv geladene Ionen an die Umgebung abgegeben werden. Diese sind für Bakterien schädlich: Sie können deren Wachstum behindern oder sie gänzlich abtöten. In verschiedenen Bereichen werden deshalb Beschichtungen mit Kupfer oder Silber aufgebracht – beispielsweise bei medizinischen Implantaten.

„Mit Tricks kann man dafür sorgen, dass noch mehr Ionen frei werden und diese Wirkung verstärken“, erklären die Wissenschaftler:innen. Das Team um Materialforscher Professor Dr. Alfred Ludwig verwendet dazu eine sogenannte „Sputteranlage“: Mit ihr werden dünnste Schichten oder winzige Nanoflecken der Metalle auf ein Trägermaterial aufgebracht. Je nach Reihenfolge der Aufbringung oder Menge der einzelnen Metalle entstehen dabei unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten. „In Anwesenheit eines edleren Metalls opfert sich das unedlere Metall sozusagen auf“, erklärt Ludwig.

Metallionen vs.Sars-CoV-2?

Nun wollte das Team jedoch die Wirkung auf Viren – insbesondere Sars-CoV-2 – untersuchen. „Daher haben wir die antiviralen Eigenschaften von Oberflächen untersucht, die mit Kupfer oder Silber sowie verschiedenen silberbasierten Opferanoden beschichtet waren, und uns auch die Kombinationen von Kupfer und Silber mit Blick auf mögliche Synergieeffekte angeschaut“, so Virologin Professorin Dr. Stephanie Pfänder. Dabei wurden die Effekte auf Viren mit denen auf Bakterien (Staphylococcus aureus) verglichen.

Kupfer wirkt effektiv, Silber hingegen nicht

„Oberflächen mit Opferanodeneffekt, speziell Nanoflecken bestehend aus Silber und Platin sowie die Kombination aus Silber und Kupfer stoppten das Bakterienwachstum effizient“, berichtet Dr. Marina Breisch. Bei Sars-CoV-2 zeigte sich jedoch ein anderes Bild: Dünne Kupferschichten reduzierten die Viruslast schon nach einer Stunde deutlich. Gesputterte Silberoberflächen hatten dagegen nur eine geringfügige Wirkung, und auch Silbernanoflecken beeindruckten das Virus nicht.

„Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir eine klare antivirale Wirkung von kupferbeschichteten Oberflächen gegen Sars-Cov-2 innerhalb von einer Stunde nachweisen konnten, während silberbeschichtete Oberflächen keinen Einfluss auf die virale Infektiosität hatten“, so Stephanie Pfänder. Künftig sollen weitere Materialien mit möglichst breiter antimikrobieller Wirkung identifiziert werden.