Keime ohne Antibiotika abtöten

Mediziner bekämpfen Bakterien in der Regel mit Antibiotika. Doch durch einen übermäßigen und großflächigen Einsatz haben sich viele Keime daran angepasst und Resistenzen entwickelt. Um Infektionen trotzdem behandeln zu können, forschen Wissenschaftler an Alternativen zu Antibiotika.

Franziska Schröder hat an der FH Münster ihren Master in Chemical Engineering auf dem Campus in Steinfurt gemacht und in ihrer Abschlussarbeit nach einem Weg gesucht, Keime mit ultraviolettem Licht - sogenannter UV-C-Strahlung - zu bekämpfen. Für die Arbeit "Neue Pr³+ dotierte Materialien als UV-C Emitter" ist sie mit dem Hochschulpreis und mit dem Sonderpreis "Interdisziplinarität" der FH Münster ausgezeichnet worden.

"Ich habe das Element Praseodym in verschiedene kristalline Materialien eingebaut und überprüft, wie sich die Emission verschiebt", erklärt die Chemieingenieurin. Auf dieser Grundlage hat sie einen UV-C-Emitter hergestellt, mit dem es gelingt, die Keimzahl besonders effizient zu reduzieren. "Die Masterarbeit liefert einen wichtigen Baustein zur Lösung des Problems, warum bestimmte Pr³+ dotierte Materialien besonders effizient UV-C-Strahlungen erzeugen können und andere nicht", sagt Prof. Dr. Thomas Jüstel, der die Masterarbeit geprüft und sie für den Hochschulpreis vorgeschlagen hat.

"Ein Teil der Arbeit war es, spezielle Leuchtstoffe herzustellen, die zur Behandlung von Oberflächen eingesetzt werden sollen", erklärt Schröder. Die Stoffe bekämpfen die Bakterien, weil sie dadurch hochenergetischer Strahlung ausgesetzt sind, wobei der Schaden an der Bakterien-DNA "so stark ist, dass eine Vermehrung nicht möglich ist". Schröder schloss ihre Arbeit im Februar ab - also noch vor der Corona-Pandemie. "Jetzt ist das Thema natürlich hochaktuell", weiß sie.

Ein Grund mehr, weiter daran zu arbeiten. Inzwischen promoviert die Wissenschaftlerin an der Hochschule in der Arbeitsgruppe Tailored Optical Materials von Prof. Jüstel. Die Abschlussarbeit war ihre Einarbeitung, wie sie sagt. "Jetzt untersuche ich weiterhin einige Materialien, mit denen ich mich schon in der Masterarbeit beschäftigt habe. Und ich suche natürlich auch neue geeignete Verbindungen." Im Promotionsprojekt will Schröder Leuchtstoffe mit hoher Energie - zum Beispiel mit Röntgenstrahlung - anregen, die diese Energie schließlich in UV-Strahlung umsetzen. In die Leuchtstoffe will sie, wie zuvor in der Masterarbeit, Praseodym einbauen, da das Element in der Lage ist, UV-C zu emittieren. Damit können Oberflächen desinfiziert werden.

Über die beiden Auszeichnungen freut sich die Doktorandin sehr. "Es hat ohnehin Spaß gemacht zu forschen, aber das ist natürlich eine schöne Würdigung der Arbeit." Ihr erster Hochschulpreis ist es übrigens nicht - bereits 2018 gewann sie ihn für ihre Bachelorarbeit, in der sie bei einem Auslandssemester an der University of California in Santa Barbara über explosionssichere Akkus forschte. Dazu und zu weiteren Themen hat sie bereits Aufsätze publiziert und arbeitet derzeit an weiteren. "Das ist wirklich bemerkenswert", fasst Jüstel ihr Engagement zusammen und ist voll des Lobes: "Frau Schröder ist eine außerordentliche Wissenschaftlerin."

Quelle: Fachhochschule Münster