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Dienstag, 22. Oktober 2019
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Wissenschaft & Technik, Anwendungsbereiche

Design von salzempfindlichen und regenerativen antibakteriellen Polymerbürsten

Dienstag, 08. Oktober 2019

In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler vorgeschlagen, salzreaktive PolyDVBAPS (Poly(3-(dimethyl(4-vinylbenzyl)ammonio)propylsulfonat)), Antifouling-PolyHEAA (Poly(N-hydroxyethylacrylamid)) und bakterizide TCS (Triclosan) in einzelne Oberflächen zu integrieren.

Die Entwicklung intelligenter Materialien und Oberflächen mit mehreren antibakteriellen Wirkungen ist sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die praktische Anwendung von großer Bedeutung, was sich jedoch als äußerst schwierig erwiesen hat. Quelle: Giovanni Cancemi – stock.adobe.com.
Die Entwicklung intelligenter Materialien und Oberflächen mit mehreren antibakteriellen Wirkungen ist sowohl für die Grundlagenforschung als auch f...

Dazu polymerisierten und pfropften sie PolyDVBAPS und PolyHEAA auf unterschiedliche Weise auf das Substrat, um zwei Arten von PolyDVBAPS/Poly(HEAA-g-TCS) und Poly(DVBAPS-b-HEAA-g-TCS)-Bürsten mit unterschiedlichen hierarchischen Strukturen zu formen. Dies wurde durch Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS), Atomkraftmikroskopie (AFM) und Ellipsometrie bestätigt. Beide Arten von Polymerbürsten zeigten ihre trifunktionale antibakterielle Aktivität, der Bakterienanhaftung durch PolyHEAA zu widerstehen, ∼90% der toten Bakterien durch PolyDVBAPS auf der Oberfläche freizusetzen und ∼90% Bakterien auf der Oberfläche durch TCS abzutöten.

Trifunktionale antibakterielle Oberflächen als vielversprechende Designstrategie

Vergleichende Studien zeigten auch, dass die Entfernung einer beliebigen Komponente aus polyDVBAPS/poly(HEAA-g-TCS) und poly(DVBAPS-b-HEAA-g-TCS) die gesamte antibakterielle Wirkung beeinträchtigt, was einen synergistischen Effekt der drei kompatiblen Komponenten zusätzlich unterstützt. Noch bemerkenswerter ist, dass sich die beiden Bürsten durch das Vorhandensein von salzempfindlichen PolyDVBAPS mit nahezu unbeeinträchtigter antibakterieller Kapazität regenerieren konnten, so dass sie in mehreren Kill-and-Release-Zyklen wiederverwendet werden konnten. Die trifunktionalen antibakteriellen Oberflächen stellen eine vielversprechende Designstrategie für die Weiterentwicklung antibakterieller Materialien und Beschichtungen der nächsten Generation für antibakterielle Anwendungen dar.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Journal of Materials Chemistry B, Issue 38, 2019.

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