Modellregion, Phase 1, Bio4MatPro - BL4-4: Bioinspirierte antimikrobielle Beschichtungen für Venenkatheter - AntiBacCat

Abstract

Venenkatheter sind essenziell für die moderne Medizin, bergen jedoch ein hohes Risiko schwerwiegender Komplikationen. Bereits nach kurzer Liegedauer können selbst hochentwickelte Katheter die Blutgerinnung aktivieren, was zur Bildung von Thromben und Fibrinhüllen führt. Bisherige Ansätze setzen auf die Freisetzung antimikrobieller Wirkstoffe, stoßen jedoch an Grenzen: Blutbestandteile blockieren die Wirkstoffabgabe, wodurch die Schutzwirkung stark eingeschränkt wird. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer innovativen Nanobeschichtung mit „Kill & Repel“-Eigenschaften.

Die Beschichtung verhindert die Anlagerung von Proteinen, Blutbestandteilen und Bakterien und tötet gleichzeitig Mikroorganismen bei direktem Kontakt. Sie basiert überwiegend auf hydrophilen Protein-Polymer-Hybriden, die irreversibel an die Katheteroberfläche physisorbieren und eine stabile, bürstenartige Barriere gegen Anhaftungen bilden (Repel). Ergänzend enthält sie einen geringen Anteil eines Protein-Endolysin-Hybrids. Endolysine sind hochspezialisierte antimikrobielle Enzyme, die die bakterielle Zellwand spalten und dadurch den Tod der Bakterien bewirken (Kill). Aufgrund ihrer evolutionären Selektion ist die Entstehung resistenter Stämme äußerst unwahrscheinlich.