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Antimikrobielle Beschichtungen mit pH-reaktiven Eigenschaften

Eine neue Studie bietet neue Möglichkeiten für die Verwendung einer einfachen und universellen antimikrobiellen Hydrogelbeschichtung mit intelligenten, auf den pH-Wert reagierenden Eigenschaften zur Bekämpfung der bakteriellen Besiedlung und Verkrustung in Harnkathetern.
Petrischalen mit Bakterienkulturen.
Die ZnO-rGO-Beschichtungen wiesen eine hohe Aktivität gegen das grampositive Bakterium Staphylococcus aureus auf. Bildquelle: branislavp - stock.ad... Bildquelle: branislavp - stock.adobe.com (Symbolbild)

Katheter-assoziierte Harnwegsinfektionen sind eine der häufigsten Krankenhausinfektionen. Ein typisches Anzeichen ist die Alkalisierung des Urins (pH-Wert bis zu 9-10). Wirksame antibakterielle Strategien mit einer hohen antimikrobiellen Beladungseffizienz und einer pH-abhängigen Freisetzung von antimikrobiellen Substanzen sind jedoch noch nicht vorhanden. Forscher entwickelten nun eine Poly(sulfobetainmethacrylat)-Gerbsäure (polySBMA-TA)-Hydrogelbeschichtung, die als universeller, effizienter und reaktionsfähiger Träger für antimikrobielle Substanzen auf Harnkathetern dient.

Gute antibakterielle Eigenschaften

Gängige antimikrobielle Mittel wie Poly(vinylpyrrolidon)-Jod, Kupferionen und Nitrofurazon wurden in die PolySBMA-TA-Beschichtung mit hoher Effizienz (um ein Vielfaches höher als bei der PolySBMA-Beschichtung) eingebracht, da sich zwischen den antimikrobiellen Mitteln und der Hydrogelbeschichtung mehrere nicht-kovalente Wechselwirkungen bilden. Die Hydrogelbeschichtungen behielten ihre guten antibakteriellen Eigenschaften auch unter neutralen Bedingungen bei. Noch wichtiger ist, dass die pH-abhängige Freisetzung der antibakteriellen Wirkstoffe unter alkalischen Bedingungen die antibakterielle Aktivität der Beschichtungen noch verstärkte.

Die Studie wurde im Journal of Materials Chemistry B, Ausgabe 15, März 2023, veröffentlicht.