Neonlicht zeigt Infektionen

Berlin -

Ein „smartes“ Pflaster, dass rechtzeitig vor Wundinfektionen warnt – nach dem Willen einer Forschergruppe aus dem britischen Bath soll das bald Realität werden. Die Wissenschaftler haben eine Wundauflage entwickelt, die bei Auftreten pathogener Bakterien einen Fluoreszenz-Farbstoff freisetzt. Die Erfinder hoffen, dass ihr Pflaster den Antibiotika-Einsatz reduzieren und schwerwiegende Komplikationen vermeiden kann.

Brandwunden sich nicht nur äußerst schmerzhaft, sie erfordern auch eine besonders gute Pflege und Überwachung, um Infektionen vorzubeugen. Zur Kontrolle der Verletzung muss jedes Mal der Verband oder das Pflaster entfernt werden. Das kann zum einen sehr unangenehm sein, da eine nässende Wunde und die Abdeckschicht des Verbandes mitunter verkleben. Zum anderen verzögert ein wiederholtes Öffnen des Schutzes den Heilungsprozess – der Wiederaufbau der Epidermis ist gestört, und es kann vermehrt zu Narbenbildung kommen.

Eine regelmäßige Untersuchung gerade von größeren Brandwunden ist aber notwendig, um das Eindringen von Bakterien zu überprüfen. Infektionen stellen die größte Gefahr im Heilungsprozess dar: Wird ein Befall pathogener Bakterien nicht rechtzeitig erkannt, kann es zu schweren Wundinfektionen kommen. Auch aus diesem Grund werden gern prophylaktisch Antibiotika verabreicht, Resistenzwarnungen hin oder her.

All diese Probleme will eine Forschergruppe des chemischen Institutes der Universität Bath nun beseitigen: Ein intelligentes Wundpflaster soll die Präsenz von pathogenen Bakterien erkennen und sofort eine Warnung abgeben. Ein Fluoreszenzmarker färbt die Pflasteroberfläche gelblich-grün, wenn die unerwünschten Mikroorganismen auftauchen.

Das Pflaster besteht aus einem hydratisierten Agarose-Film, in dem die Nanopartikel mit dem Fluoreszenz-Farbstoff dispergiert sind. Agarose ist ein Grundstoff für Bakterien-Nährmedien; entsprechend kann beim Auflegen eines solchen Films auf die Wunde zunächst – wie überall auf der Haut – ein Biofilm entwickelt werden, der aus den natürlichen, nicht-pathogenen Bakterien besteht. Beim Auftreten unerwünschter Mikroorganismen wie Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus oder Enterococcus faecalis werden inflammatorische Toxine in die Wunde, aber auch in das Agarose-Gel abgegeben.

Die Wissenschaftler machen sich dabei die Tatsache zunutze, dass die pathogenen Bakterien stärkere Biofilm-Bildner sind als die natürlicherweise vorhandenen Mikroorganismen der Haut. Die Sensitivität des Pflasters ist abhängig von der Stabilität des Biofilms – je stabiler dieser ist, desto deutlicher können die gebildeten Toxine den Farbstoff freisetzen. Innerhalb von vier Stunden konnte in den Untersuchungen eine Infektion detektiert werden – in diesem Zeitraum sei in einem Krankenhaus eine Überprüfung des Wundstatus durch das Personal schon aus Zeitgründen nicht möglich, erklären die Wissenschaftler.

Bis jetzt wurde das neue Verfahren nur im Labor getestet. Das Medical Research Council hat jetzt eine Million Britische Pfund bereitgestellt, um die klinische Entwicklung voranzutreiben. Zunächst sollen anstelle der bislang verwendeten Proben von Tieren auch Proben aus menschlichen Wunden von Brandopfern getestet werden, bevor Patienten das Pflaster erhalten.