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Neue Polydopamin-Kupfer-Beschichtung verbessert Korrosions- und Bluteigenschaften von Zink
Forschende haben eine Polydopamin-Beschichtung mit eingelagertem Kupfer(II) entwickelt, die die Korrosionsbeständigkeit und Hämokompatibilität von abbaubarem Zink deutlich verbessert. Damit könnte ein wichtiger Beitrag zur Weiterentwicklung bioresorbierbarer Stents geleistet werden.
Zink gilt als vielversprechendes Material für bioabbaubare metallische Implantate, da es über eine moderate Korrosionsrate und eine akzeptable Biokompatibilität verfügt. Seine Anwendung ist jedoch eingeschränkt, da bereits geringe Mengen freigesetzter Zn²⁺-Ionen toxisch wirken können und dem Material zudem antikoagulative Eigenschaften fehlen.
Ein chinesisches Forschungsteam entwickelte nun eine modifizierte Polydopamin(PDA)-Beschichtung, die mit Kupfer(II)-Ionen angereichert ist. Diese wurde auf reines Zink aufgebracht und führte zu einer deutlichen Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit: Die Korrosionsstromdichte sank um über 60 % im Vergleich zu unbehandeltem Zink. Auch die Anzahl der Korrosionsgruben verringerte sich deutlich, wodurch eine lokal übermäßige Freisetzung von Zn²⁺ reduziert wurde.
Veranstaltungstipp: Funktionelle Beschichtungen
Beschichtungen sollen inzwischen nicht mehr nur gut aussehen und vor Korrosion schützen. So gut und wichtig beide Eigenschaften sind, viele Kund:innen wollen mehr. Viele dieser Anforderungen lassen sich mit dem Begriff „Funktionale Beschichtungen“ beschreiben. Beliebte Schlagwörter, die hier oft fallen, sind anti-Eis, anti-Graffiti, Selbstheilung oder die oft genannte Haifischhaut. Manche dieser Eigenschaften sind inzwischen gut erforscht und am Markt etabliert, andere haben noch praktische Hürden zu überwinden. Welche funktionellen Beschichtungen zu welcher dieser Kategorien gehören, vermittelt Ihnen das FARBE UND LACK Seminar „Funktionelle Beschichtungen“ am 10.09.2025 in Essen.
Verbesserte Bluteigenschaften für den Einsatz in Stents
Neben der Korrosionsstabilität überzeugte auch die Hämokompatibilität. Die PDA-Cu(II)-Beschichtung wies eine Haftfestigkeit der Klasse 5B auf und zeigte zudem antikoagulative Eigenschaften. Mit steigendem Kupferanteil nahm die Thrombozytenanhaftung um mehr als 78 % ab, während der Blutgerinnungsindex (BCI) um fast 10 % verbessert wurde.
Die Ergebnisse belegen, dass die PDA-Cu(II)-Beschichtung einen vielversprechenden Ansatz für die Oberflächenmodifikation von bioabbaubarem Zink darstellt, insbesondere im Hinblick auf den Einsatz in vaskulären Stents.
Quelle: Huang, Z. et al., Corrosion behavior and hemocompatibility of a Cu(II)-incorporated polydopamine coating on biodegradable zinc. Prog. Org. Coat. 203, 109178 (2025).
