17.08.2018 - University of Warwick

Mit Licht erzeugte Polymere zur Bakterienbekämpfung

Polymere könnten medikamentenresistente Bakterien auf neuartige Weise bekämpfen

Forscher des Department of Chemistry und der Warwick Medical School haben einen Weg entwickelt, um große Polymerbibliotheken so zu synthetisieren, dass ihr Screening auf antimikrobielle Aktivität schneller und ohne die Notwendigkeit, versiegelte Vials zu verwenden, erfolgt.

Durch die Verwendung mehrerer "Bausteine" in ihren Polymeren wurden neue antimikrobielle Substanzen identifiziert, von denen einige entgegen den Vorhersagen das Bakterienwachstum zu hemmen scheinen.

Der Vorteil der Methode ist, dass sie das Screening von hunderten von verschiedenen Strukturen ermöglicht und es den Forschern ermöglicht, nach neuen Eigenschaften zu  suchen, was in diesem Fall eine antibiotische Aktivität war.

Antimikrobielle Mittel sind nicht nur bei der Behandlung von internistischen Erkrankungen und Infektionen, sondern auch in Körperpflegeprodukten wie Kontaktlinsen oder Shampoo, in Lebensmitteln oder als topische Cremes unverzichtbar. Das Bewusstsein für antimikrobielle Resistenz und die Notwendigkeit, innovative Lösungen zur Bekämpfung mikrobieller Infektionen zu entwickeln, wächst.

Traditionelle antimikrobielle Wirkstoffe (wie Penicillin) hemmen wichtige zelluläre Prozesse. Das Warwick-Team unter der Leitung von Professor Matthew Gibson wurde stattdessen von Wirtsabwehrpeptiden inspiriert, die ein breites Spektrum antimikrobieller Wirkstoffe darstellen und durch Aufbrechen der Bakterienmembran funktionieren.

Professor Matthew Gibson von Warwick's Department of Chemistry and Warwick Medical School, ebenfalls Hauptautor der Arbeit, sagte: "Während viele Menschen erfolgreich antimikrobielle Peptide mit Polymeren imitiert haben, war der limitierende Schritt die Anzahl der verschiedenen Kombinationen von Bausteinen, die Sie verwenden können. Wir haben eine einfache Robotik und eine lichtgesteuerte Polymerisation verwendet, die es uns erlaubt, die Chemie offen für die Luft zu machen, ohne versiegelte Fläschchen, die für die meisten Polymersynthesen unerlässlich sind".

Dr. Sarah-Jane Richards, von der Gibson Group an der University of Warwick und der Hauptautor des Werks, sagte: "Wir haben die Polymere so vorbereitet, dass wir am Ende der Reaktion mit der Robotik Polymere direkt mit Bakterien mischen, um nach unerwarteter Aktivität zu suchen, die wir erreicht haben. Überraschenderweise scheinen die besten Materialien die Bakterien nicht, wie von uns vorhergesagt, auseinander zu brechen, sondern hemmen ihr Wachstum. Wir werden das weiter untersuchen."

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Antimikrobielle Wirkstoffe
  • Robotik
  • Synthesebausteine
  • Peptide
  • Antibiotikaresistenzen
  • zelluläre Prozesse
  • antimikrobielle Peptide
  • photochemische Reaktionen
Mehr über University of Warwick