Kupfer als effizienter Keimkiller

Kupfer gegen Keime: In Krankenhäusern können Türgriffe und Lichtschalter aus dem Kupfer helfen, die Verbreitung gefährlicher Erreger einzudämmen. Bild: © picture-alliance/ dpa

Dass Kupferoberflächen gefährliche Keime stoppen können ist keine neue Erkenntnis, sondern schon länger bekannt. Warum die Bakterien allerdings sterben, wenn sie mit dem edlen Metall in Kontakt kommen ist noch immer nicht vollständig geklärt. Auf dem Weg zu dieser Erkenntnis konnten Biochemiker der Universität Bern gemeinsam mit Materialforschern der Universität des Saarlandes aber möglicherweise ein entscheidendes Detail offenbaren. In Versuchen konnte bewiesen werden, dass die Keime tatsächlich nur auf der Kupferfläche selbst sterben können. Einzelne Kupferionen waren für den Tod der Keime nicht ausreichend.

Der unsichtbare Tod

Laut Angaben des Robert-Koch-Institutes erleiden rund 500.000 Menschen pro Jahr eine Infektion durch die Keime alleine in Krankenhäusern. Die Todesfälle, die dadurch entstehen können nur geschätzt werden und werden mit Zahlen zwischen 16.000 und 40.000 Todesopfern jährlich angegeben. „Das sind mehr Menschen als im Straßenverkehr sterben“, gibt Marc Solioz, Professor für Biochemie der Universität Bern, zu bedenken. Eine mögliche Lösung des Problems klingt so einfach wie vielversprechend: Kupfer. Zusammen mit Frank Mücklich, Professor für Funktionswerkstoffe der Saar-Uni, will der Schweizer Kupfer-Experte Solioz nun eine spezielle Kupferbeschichtung entwickeln, die die gefährlichen Keime zuverlässig abtöten kann. Diese könnte beispielsweise an Türklinken oder Lichtschaltern in Krankenhäusern zum Einsatz kommen. Doch um das Projekt zu realisieren, ist es unabdingbar zu wissen, wie genau das Kupfer die Bakterien abtötet. Auch wenn die Erkenntnis, dass einzelne Kupferionen nicht dafür ausreichen vielleicht wenig spektakulär klingt, ist damit ein wichtiges Detail auf dem Weg zum Erfolg entschlüsselt.

Voller Kontakt ist notwendig

Dafür, wie das Kupfer die Bakterien tötet, gibt es derzeit verschiedene Theorien. Einige Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Kupfer die Zellwand der Keime angreift und diese einfach auslaufen, andere vermuten, dass sich das Metall an die DNA der Bakterien heftet und die Gensequenz in kleine Stücke zerteilt. In jedem Falle aber ließen sich Kupferionen im Bakterium selbst nachweisen. Ein Experiment bewies dann jedoch, dass die Ionen alleine kaum Schaden an den Keimen ausrichten konnten. Für den Versuch wurde eine Kupferplatte mit Kunststoff beschichtet. Die Beschichtung wurde dann mit winzigen Löchern versehen, die etwas kleiner waren als der Durchmesser der Bakterien. Auf diese Weise kamen die Keime nicht vollständig in Kontakt mit dem Metall, konnten aber dessen Ionen aufnehmen. Das überraschende Ergebnis war, dass die Bakterien mit der Beschichtung nicht abgestorben sind, sondern erst dann, wenn sie vollflächig mit dem Kupfer in Berührung kamen. Entsprechend geht man davon aus, dass komplexe elektrochemische Reaktionen eine wesentliche Rolle spielen, die nun in weiteren Versuchen genauer erforscht werden müssen.

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