Antimikrobielle Oberflächen

Bakterien auf strukturiertem Kupfer

Bakterien auf Abstandshaltern

Ausgewählte Metalle, wie zum Beispiel Kupfer, weisen von Natur aus antimikrobielle Eigenschaften auf und wirken daher abtötend gegen Bakterien, Viren und Pilze. Der Abtötungsmechanismus von Kupfer basiert dabei auf verschiedenen Prozessen:
  • Angriff und Zerstörung der Zellmembran durch freie Kupferionen (1/2)
  • Deaktivierung ausgewählter Proteine (3)
  • Zersetzung der DNS (4)

Für die aktive Abtötung spielt der direkte Kontakt der Bakterien mit den Kupferoberflächen eine entscheidende Rolle. Kupferionen alleine reichen für die effektive antimikrobielle Wirkung nicht aus.

Abtötungsmechanismus von Kupfer (nach Grass 2011)

Oberflächen sind schon lange als Überträger von Erregern bekannt und stellen nicht erst seit COVID-19 vor allem Krankenhäuser vor große Probleme. Durch Strukturierung einer Oberfläche mittels Direct Laser Interference Patterning (DLIP) können wir gezielt einen dominierenden von zwei antimikrobiellen Mechanismen bestimmen und die Wirkzusammenhänge bei uns untersuchen:

  • Strukturen kleiner als Bakterien verringern die Kontaktflächen und wirken dadurch antiadhäsiv
  • Strukturen in der Größe von Bakterien erhöhen die Kontaktflächen und steigern dadurch die antimikrobielle Wirkung von Kupfer

nach Helbig 2016

In Anwendung bei ESA und NASA

Unsere antimikrobiellen metallischen Oberflächen wurden bisher bereits in 3 Forschungsprojekten mit ESA und NASA auf der ISS untersucht.

Kontakt bei Fragen

Dr.-Ing. Dominik Britz

Stellvertretender Geschäftsführer

+49 681 302 70540
d.britz@mec-s.de
LinkedIn

Adrian Thome, M.Sc.

Weitere Anwendungsbereiche

Maschinelles Lernen (ML)

Unser Angebot reicht von Machbarkeitsstudien mit unseren verschiedenen Ansätzen bis hin zu explorativer Datenanalyse mit unüberwachtem ML.

Triboelektrische Charakterisierung

Ergänzend zu unserer Mikrostrukturanalyse sind wir in der Lage, verschiedenste triboelektrischen Messungen (z.B. elektrischer Widerstand und Reibkoeffizient beim Steckversuch) unter kontrollierten Bedingungen durchzuführen.

Schadensanalyse

Im Bereich der Schadensanalyse sind wir neben der Identifikation und Analyse von Bruchsohlen zudem in der Lage, Bauteile auf der Makro- sowie auf der Mikroskala vollständig zu charakterisieren.

Korrelative Mikroskopie

Eine korrelative Charakterisierung von Mikrostrukturen dient als Benchmark für eine automatisierte Gefügeerkennung und als Ausgangspunkt für Machine-Learning-Ansätze.

Schweißtech. Beratung

Wir beurteilen die Schweißeignung von Werkstoffen und machen Vorschläge zum Einsatz von Werkstoffen, Schweißzusätzen und Schweißprozessen

Sie sind an einer Zusammenarbeit interessiert?

Nehmen Sie gerne einfach Kontakt mit uns auf! Wir freuen uns darauf, uns mit Ihnen auszutauschen und gemeinsam herauszufinden, wie wir Ihnen bei Ihrem Vorhaben weiterhelfen können.