Fleischfressende Pflanze inspiriert Nano-Blutreiniger
Eine nanoskalige Entwicklung, inspiriert von den winzigen Haaren einer Venusfliegenfalle, könnte die antibakteriellen Behandlungen für schwerkranke Patienten revolutionieren.
Wenn Antibiotika bei einem Patienten die schädlichen Bakterien nicht besiegen können, besteht der nächste mögliche Schritt darin, das gesamte Blut eines Patienten durch eine Maschine - einen Dialysator - zu führen, um sie zu reinigen. Dies beinhaltet das Extrahieren aus einem Blutgefäß, das Pumpen durch den Reiniger und das anschließende Zurückdrücken in den Körper durch ein anderes Blutgefäß. Dieses Verfahren gibt es seit einigen Jahren, jedoch sind bisherige Dialysatoren ineffizient. Ein menschlicher Blutstrom fließt schnell und mit beachtlicher Kraft. Gegenwärtige Dialysatoren verwenden eine Reihe von Extraktionstechniken, einschließlich Filtration, Mikrofluidik-Vorrichtungen und Nanopartikeltrennung. Alle Methoden versagen, wenn es darum geht, den Großteil der im Blut beförderten Bakterien zu erfassen. Vielfach werden die gefangenen Mikroorganismen durch die Kraft der Strömung zurück in das Blut gepresst.
Aus den winzigen, gebogenen, haarähnlichen Strukturen, die auf dem schwenkbaren Fanggerät der Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula) gefunden wurden, konstruierten Wissenschafter des Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, in China ein Substrat aus dreidimensionalem Kohlenstoffschaum, in das eine Miniaturplantage flexibler polykristalliner Nanodrähte eingebaut wurde. Während das Blut durch die „Plantage“ fließt, biegen sich Gruppen der Nanodrähte zu einer dreidimensionalen Klaue zusammen, fangen Bakterien ein und halten sie fest.
In Experimenten gelang es dem Dialysator, 97% der Blutstrombakterien zu entfernen. Zurzeit wird die Wirksamkeit des Gerätes geprüft und bis zur kommerziellen Anwendung wird es noch einige Zeit dauern. Die Forscher beschreiben es jedoch als einen "wichtigen Schritt auf dem Weg zur Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform, welche den sich wandelnden klinischen und Lifestyle-Bedürfnissen gerecht werden kann". Sie fügten hinzu, dass die Technologie auch verwendet werden könnte, um andere Mikroorganismen im Blutstrom, einschliesslich Viren und Krebszellen, herauszufiltern.
Quelle: https://cosmosmagazine.com/technology/carnivorous-plant-inspires-nano-tech-blood-cleanser