Der gestiegene Bedarf an Gesundheitsleistungen, besseren Therapiemöglichkeiten, moderneren Medizinprodukten und Medikamenten haben die Kosten im Gesundheitssektor in den vergangenen Jahren explodieren lassen. Das Thema Wirtschaftlichkeit im Gesundheitssystem rückt damit zunehmend in den Fokus und der Ruf nach innovativen Verfahren wird lauter. Mit diesem Thema setzt sich auch Dr. Sebastian Spange in seiner Promotionsarbeit mit dem Titel „Antibakterielle Wundauflagen beschichtet mittels Atmosphärendruckplasma unter Verwendung von Silber und Zinkoxid als bakterizide Wirkstoffe“ auseinander.
Antibakterielle Wundauflagen werden heute zumeist mittels Tauch- oder Imprägnierverfahren beschichtet. Sowohl aus ökonomischer als auch aus therapeutischer Sicht ist eine oberflächliche Modifikation von Wundauflagen zur Bekämpfung oder Prävention von Infektionen aber erheblich sinnvoller. Ziel von Herrn Dr. Spange’s Dissertation war es daher, Wundauflagen mittels der neuen und innovativen Technik der Atmosphärendruckplasmabeschichtung mit einem antibakteriell wirkenden Schichtsystem nachträglich zu modifizieren. Die Beschichtungen bestanden aus einer nur wenige Nanometer dünnen Siliziumdioxidmatrix, welche mit nanopartikulären Formen von Silber und Zinkoxid als Wirkstoff versehen wurde. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass bereits sehr geringe Konzentrationen der eingesetzten Wirkstoffe in einer nur 50 nm dünnen Oberflächenbeschichtung genügen, um die Performance von am Markt befindlichen Produkten zu erreichen bzw. zu übertreffen. Im direkten Kontakt der beschichteten Wundauflage mit pathogenen Keimen zeigte sich eine sehr gute antibakterielle Wirkung, welche im Vergleich zu den kommerziell erhältlichen Produkten ihre Wirkung sogar schneller entfaltete. Mehr noch, die beschichteten Textilien zeigten am künstlichen Hautmodell eine signifikant reduzierte zytotoxische (zellschädigende) Wirkung im Vergleich zu den am Markt befindlichen silberhaltigen Wundauflage-Produkten.
Mit Blick auf das hier exemplarisch untersuchte Material Wundauflage können durch den gezielten und an die jeweilige Situation angepassten Einsatz von Wirkstoffen Ressourcen, Zeit und Geld eingespart werden. Weiterhin bedingt eine gezielte Modifikation von Oberflächen auch den Vorteil, dass der Wirkstoff nur dort zum Einsatz kommt, wo er unmittelbar benötigt wird – nämlich an der Oberfläche der Wundauflage. Somit können mögliche Wirkstoffbelastungen für Patient und Umwelt reduziert werden. Die Flexibilität der Atmosphärendruckplasmabeschichtung erlaubt es, derartige antibakterielle Beschichtungen mit deutlich geringeren Wirkstoffkonzentrationen auch auf andere Medizinprodukte zu übertragen.
Herr Dr. Sebastian Spange hat seine Dissertation am Industrieforschungsinstitut INNOVENT e.V. Technologieentwicklung in Jena angefertigt und unter der akademischen Betreuung von Herrn Prof. Dr. Thomas von Woedtke an der Universitätsmedizin Greifswald eingereicht und erfolgreich verteidigt. Am 06. Dezember 2018 erhielt Herr Dr. Spange für seine Arbeit den DKB-VIU-Nachwuchsforscherpreises 2018, welcher alle zwei Jahre verliehen wird und mit insgesamt 5.000 € dotiert ist. Der Verband innovativer Unternehmen möchte mit der Auszeichnung eine enge Verzahnung von Fachhochschulen, Hochschulen und Universitäten mit der mittelständischen Industrieforschung unter dem Aspekt praxisnaher Forschung und Nachwuchssicherung fördern.
INNOVENT e.V. Technologieentwicklung ist eine wirtschaftsnahe Forschungseinrichtung aus Jena, die Forschungsleistungen in den Bereichen Oberflächen, Werkstoffe und Systeme erbringt. Funktionalisierungen von Oberflächen durch Aktivierung oder Beschichtung mit Hilfe von Plasmen und Flammen unter Normaldruckbedingungen bilden eine der Kernkompetenzen in der industrienahen Forschungsarbeit ebenso wie eine umfassende Oberflächen- und Materialanalytik.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
INNOVENT e.V.
Dr. Bernd Grünler
Bereichsleiter Oberflächentechnik
Prüssingstraße 27B
07745 Jena
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URL zur Pressemitteilung
Dissertation von Herrn Dr. Spange (PDF)
Pressemitteilung des VIU zum DKB-VIU-Nachwuchsforscherpreis
