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Nanotech-Sensation: Anthrax-Bakterien am Spieß

Forscher haben winzig kleine Dolche entwickelt, die gefährliche Bakterien und Schimmelpilze aufspießen und zerstören können. Die "Nano-Klingen" werden einfach aufgesprüht.



Atom-Skizze: Der Nano-Dolch mit Kohlenstoffklinge und den tödlichen Stickstoff-Ionen am Knauf gegen Anthrax-Bakterien
Picture by Dr. Robert Engel

An "Igel-Kleidung" und "Killer-Tapeten" tüfteln die Entwicklungslabors der US-Army derzeit. Denn auf der Suche nach wirksamen Mitteln gegen die so genannte biologische Kriegsführung, wo heimtückische Sporen und Bakterien wie der Milzbrand-Erreger bacillus anthracis von Terroristen eingesetzt werden, haben Forscher der Stadt-Universität von New York unter Dr. Robert Engel jetzt möglicherweise eine überraschend "einfache" Lösung gefunden. Statt an chemischen Keulen zu forschen, die manchmal fast so viele Nebenwirkungen haben wie das eigentliche Gift, kamen die Wissenschafter auf die Idee, die Krankheitserreger schlicht mit mikroskopisch kleinen, so genannten Nano-Dolchen aus Kohlenstoff zu erstechen.

Die winzigen Klingen, die nur unter einem guten Mikroskop erkennbar sind, bestehen aus einer Kette von bis zu 16 Kohlenstoff-Atomen, an deren unteren Ende ein ringförmiger Kohlenstoff-"Knauf" mit zwei positiv geladenen Stickstoff-Ionen sitzt. Die Dolche sind so klein, dass sie mit einer flüssigen Lösung auf Kleidung oder zum Beispiel Papier-Tapeten aufgesprüht werden können, wo sie sich von selbst wie die Stacheln eines Igels ausrichten. Wenn sich nun Pilzsporen oder Bakterien in unmittelbarer Umgebung befinden, werden ihre fetthaltigen Zellmembranen ähnlich wie von einem Waschmittel von dem Kohlenstoff-Bajonette angezogen. Der positiv geladene Stickstoff am Knauf zerstört dann die Erreger, sodass nur noch die zerbrochenen, unschädlichen "Leichen" der Pilze und Bakterien übrig bleiben.

Dr. Robert Engel von der Universität New York (mit zwei Kolleginnen) entwickelt den Anti-Anthrax-Dolch
Picture by Dr. Robert Engel

Dr. Robert Engel im Interview: "Das Besondere daran ist, dass dazu keine chemischen Reaktionen nötig sind und somit auch keine Gefahr für den Menschen besteht. Eine Fläche, die mit diesen Dolchen besprüht wird, sieht unter dem Elektronenraster-Mikroskop aus wie der Rücken eines Igels oder wie das Nagelbett eines Fakirs. Wir haben schon sehr gute Testergebnisse mit Coli-Bakterien, diversen Schimmelpilzen und einem nahen Verwandten der Anthrax-Bakterien erreicht. Schwierigkeiten gibt es nur noch beim ,Befestigen' der Dolche auf Oberflächen wie Keramik oder Metall."

Ein solcher "Nano-Dolch"-Spray kann in Zukunft dazu verwendet werden, Wundverbände vorbeugend gegen Bakterien immun zu machen, man könnte Luftfilter in Gebäuden damit bewaffnen, und auch Schimmelpilz-Kolonien an Wänden und Tapeten könnten auf diese Weise bald der Vergangenheit angehören.

Großes Interesse haben natürlich bereits die US-Armee und der Zivilschutz bekundet, denn die Gefahr, dass Anthrax-Bakterien trotz gründlicher Reinigung in kleinen Falten von Schutzkleidung der Sonder-Einsatzkommandos überleben und auch Jahre nach der eigentlichen Bakterien-Attacke aktiv werden können, ist nach wie vor groß. Aus diesem Grund ist zum Beispiel auch die schottische Insel Guida seit dem Zweiten Weltkrieg Sperrgebiet, weil britische Soldaten dort damals Anthrax-Versuche zur Entwicklung biologischer Waffen unternommen hatten.

Dr. Shantha Sarangapani, der in Massachusetts für die Entwicklung der Schutzkleidung der US-Armee zuständig ist und mit Dr. Engel zusammenarbeitet: "Die New Yorker Forscher haben einige unserer Stoffe bereits mit dem neuen Mittel behandelt, aber es müssen noch viele Tests absolviert werden, damit wir wirklich sicher sein können. Anthrax-Bakterien und -Sporen sind leider hervorragende Überlebenskünstler, und wir müssen ganz sicher sein, bevor die Nano-Dolche in der Praxis bei Einsätzen verwendet werden können."

Auch Österreich ist im Bereich Bakterien-Bekämpfung wieder einmal Weltspitze. Die Wiener Firma "Poc Polymere" hat gemeinsam mit einem Team der Technischen Uni Graz unter Prof. Dr. Helmut Hönig ein nebenwirkungsfreies Desinfektionsmittel namens "Akacid Plus" entwickelt, das nicht nur gegen Anthrax-Bakterien wirksam ist, sondern laut Auskunft von Siegmund Kahlbacher, Verkaufsleiter der Firma, demnächst auch im asiatischen Raum als Biozid gegen Vogelgrippe-Viren eingesetzt werden soll. Kahlbacher: "Unser Spray war eigentlich ursprünglich für die Erdöl-Industrie entwickelt worden, um Bohrrohre vor Mikroben zu schützen. Besonders wirkungsvoll ist er aber auch zum Desinfizieren von Spitalsräumen, wo Krankheitserreger nur schwer zu vernichten sind."

Leider lassen sich sowohl die Nano-Dolche als auch das Mittel aus Wien nur vorbeugend zur Desinfektion anwenden. Wenn ein Mensch bereits infiziert ist, sind nach wie vor schwere Medikamente und die Heilkunst der Ärzte gefragt.


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© Eine Reportage von T. Micke (15-02-04) – Kontakt