Sie bestehen aus 60 Kohlenstoffatomen und werden Buckyballs, Fullerene oder Fußballmoleküle genannt. Auf den ersten Blick sind sie harmlos für Ökosysteme, da sie aus dem gleichen Material wie Ruß bestehen. Doch amerikanische Forscher entdeckten nun eine überraschend starke antibakterielle Wirkung der Buckyballs: Unter bestimmten Bedingungen können sie Wachstum und Verbreitung von Mikroorganismen wesentlich beeinflussen. Dies kann sowohl nützliche als auch riskante Folgen bei der Verwendung dieser Nanopartikel nach sich ziehen, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt Environmental Science & Technology (Bd. 39, S. 4307).
“Wir haben entdeckt, dass C-60-Nanoaggregate sehr wirksame antibakterielle Materialien sind”, sagt Joseph Hughes vom Georgia Institute of Technology in Atlanta. Zusammen mit Kollegen der Rice University untersuchte er die Löslichkeit der Nanopartikel in Wasser. In reiner Form beträgt diese minimale 10 Milligramm pro Liter. Doch bilden sich Kolloid-Aggregate mit Durchmessern von bis zu einem halben Mikrometer, steigt die Löslichkeit um das Zehnfache an. In einem Folgeversuch reichten geringe C-60-Kolloid-Konzentrationen aus, um das Wachstum von typischen Bodenbakterien – einigen Escherichia coli- und Bacillus subtilis-Stämmen – zu unterbinden.
Diese Eigenschaft kann von Nutzen sein, wenn eine antibakterielle Wirkung erwünscht ist. Doch andererseits besteht bei einer Freisetzung in die Umwelt auch ein bisher unbeachtetes Risiko für das Ökosystem der Mikroorganismen im Boden. Hughes und Kollegen schlagen daher vor, die Grenzwerte nicht mehr an denen für Ruß auszurichten. “Sobald genauere Informationen vorliegen, können wir diese Regelungen für eine höhere Sicherheit verändern”, sagt Hughes. Diese Ergebnisse zeigen, dass Nanopartikel, obwohl aus einem unkritischen Material aufgebaut, andere Eigenschaften aufweisen. Ähnliche Untersuchungen haben derzeit weltweit auch andere Nanosubstanzen wie Nanoröhrchen aus Kohlenstoff im Blick.
Jan Oliver Löfken
