Bakterien helfen heilen

Wenn Bakterien in offene Wunden gelangen, dann droht Gefahr: Denn bakterielle Infektionen können nicht nur gefährliche Blutvergiftungen auslösen, sie behindern auch den normalen Heilungsprozess.

An der Friedrich-Schiller-Universität Jena nutzt ein interdisziplinäres Forscherteam aber gerade die Fähigkeiten bestimmter Bakterien, um Patienten mit chronischen Wunden zu helfen. Die Chemiker des Instituts für Technische Chemie und Umweltchemie lassen von sogenannten Gluconacetobacter-Bakterien das Biomaterial Nanozellulose herstellen, das als Ausgangsmaterial für neuartige Wundauflagen dient. Gemeinsam mit Pharmazeuten, Materialwissenschaftlern, Medizinern und Wirtschaftswissenschaftlern von Universität und Uniklinikum haben die Jenaer Chemiker das Projekt „NanocellCare“ ins Leben gerufen, das gerade gestartet ist.

Darin wollen die Forscher Nanozellulose mit verschiedenen Wirkstoffen ausstatten und ihre Einsatzmöglichkeiten in der Wundversorgung testen. Der Freistaat Thüringen unterstützt das Forschungsvorhaben in den kommenden zwei Jahren mit knapp 400.000 Euro aus dem „Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung“.

Möglich macht das Projekt ein weltweit bislang einzigartiges Verfahren zur Gewinnung flächiger Nanozellulose, das in der Nachwuchsforschergruppe um Dr. Dana Kralisch am Institut für Technische Chemie und Umweltchemie entwickelt und etabliert wurde. Bakteriell synthetisierte Nanozellulose (kurz BNC) biete sich durch eine ganze Reihe von Eigenschaften für eine Anwendung im medizinischen Bereich an, erläutert Dr. Kralisch. Die Umweltchemikerin leitet das Projekt „NanocellCare“. „Nanozellulose verfügt aufgrund ihrer Nanostruktur über eine außerordentlich große innere Oberfläche“. Dies ermögliche ein sehr großes Wasserbindungsvermögen und deren Beladung mit Wirkstoffen. „Außerdem lässt sich das Material leicht auf eine Wunde auftragen und schmerzfrei wieder ablösen“, unterstreicht die Jenaer Chemikerin.

Diese Eigenschaften machen das Material besonders für die Therapie chronischer Wunden geeignet. Unter chronischen Wunden leiden meist Patienten, bei denen eine Wundheilungsstörung, etwa als Folge einer Diabetes- oder Gefäßerkrankung vorliegt. Während Wunden der Haut unter normalen Umständen innerhalb von Tagen oder wenigen Wochen wieder verheilen, bleiben chronische Wunden über Monate, manchmal sogar Jahre bestehen. „Diese Wunden brauchen einen Wundverband, der einerseits überschüssige Wundflüssigkeit aufnehmen und andererseits heilungsfördernde Wirkstoffe abgeben kann“, sagt Projektleiterin Kralisch.

Die Wissenschaftler planen nun, bakteriell synthetisierte Nanozellulose mit verschiedenen Wirkstoffen zu beladen und diese für den Einsatz als aktive Wundauflage für chronische Wunden systematisch zu testen. Neben Informationen über die Effektivität unterschiedlicher Beladungstechniken erhoffen sich Dr. Kralisch und ihre Kollegen auch Erkenntnisse über das Freisetzungsverhalten verschiedener Wirkstoffe oder die Lagerstabilität des Biomaterials in Abhängigkeit von den eingestellten Materialeigenschaften. Parallel sollen die neuen Wundauflagen hinsichtlich ihrer Hautverträglichkeit geprüft werden. Zusätzlich werden von Beginn an Marktanalysen durchgeführt, um die neuen Produkte an den Bedürfnissen des Marktes und der potenziellen Anwender auszurichten.

Neben der Gruppe um Dr. Kralisch gehören dem Forschungsverbund die Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Dagmar Fischer (Professur für Pharmazeutische Technologie), PD Dr. Uta-Christina Hipler (Klinik für Hautkrankheiten), Prof. Dr. Frank A. Müller (Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie) sowie Wirtschaftswissenschaftler der Jenaer Universität an.

Kontakt:
Dr. Dana Kralisch
Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Universität Jena
Lessingstr. 12, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948457
E-Mail: dana.kralisch[at]uni-jena.de