Antibakterielle Beschichtungen auf Chitosanbasis
Forscher haben eine neuartige Methode zur Herstellung von antibakteriellen, nicht zytotoxischen Beschichtungen für medizinische Geräte vorgestellt.
Chitosan ist aufgrund seines breiten Wirkungsspektrums gegen pathogene Mikroorganismen eine interessante Alternative für die Entwicklung von Beschichtungsoberflächen. Zur Herstellung einer stabilen Beschichtung mit wirksamer antibakterieller Wirkung ist jedoch ein Kompromiss zwischen Deacetylierungsgrad (DD) und Molekulargewicht (MW) erforderlich. Vier Chitosanproben wurden hinsichtlich MW und DD charakterisiert und mit den minimalen und bakteriziden Konzentrationen gegen E. coli, P. aeruginosa und S. aureus korreliert. CHI80MW (79,7 % DD und 7,0 × 105 Da) zeigte die beste antibakterielle Wirkung und wurde für die Funktionalisierung von Polytetrafluorethylen (PTFE)-Oberflächen durch Plasma ausgewählt.
Kompatibel mit menschlichen Fibroblasten
CHI80MW wurde mit zwei verschiedenen Spacermolekülen auf die PTFE-Oberflächen aufgebracht: Poly(ethylenglykol)-bis(carboxymethyl)ether (PEG) und Poly(ethylen-altmaleinsäureanhydrid) (PA). PTFE-Plasma-PA-CHI80MW wies eine Beschichtung mit mehr gebundenem Chitosan und eine bessere antibakterielle Wirkung auf als PTFE-Plasma-PEG-CHI80MW: Nach 8 Stunden zeigte PTFE-Plasma-PEG-CHI80MW eine Bakterienreduzierung von 25-30% für die drei Bakterienstämme, und PTFE-Plasma-PA-CHI80MW reduzierte sie auf 77-90%. Darüber hinaus zeigten Zytotoxizitätstests, dass PTFE-Plasma-PA-CHI80MW-Proben mit menschlichen Fibroblasten kompatibel waren.
Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Band 19, Juli 2022, veröffentlicht.