Doppelter Nutzen für medizinische Geräte
In einer neuen Studie wird eine durch Nanotopographie und Alkylierung hergestellte Chitosan-Beschichtung zur Verhinderung von Bakterienbefall und Korrosion auf medizinischen Geräten vorgestellt.
Obwohl metallische Werkstoffe in biomedizinischen Geräten weit verbreitet sind, haben die meisten von ihnen keine antibakteriellen Eigenschaften und weisen in physiologischen Umgebungen korrosionsbedingte Probleme auf. Eine neue Studie zielte darauf ab, eine biozidfreie Chitosanbeschichtung zu entwickeln, die das Anhaften von Bakterien und Korrosion verhindert. Zunächst wurde eine durch Nanotopographie hergestellte Chitosanbeschichtung auf der Oberfläche von Kohlenstoffstahl mit Hilfe der Soft-Imprinting-Technologie gebildet. Anschließend wurde Hexanal auf das Chitosan aufgepfropft. Schließlich wurden die hydrophoben Eigenschaften der Oberfläche, die antibakterielle Haftung und die elektrochemische Korrosionsbeständigkeit der Chitosanbeschichtungen mit und ohne Nanomusterung und Hexanalpfropfung untersucht.
Verbesserte Korrosionsbeständigkeit
Die Ergebnisse zeigten, dass der hydrophobe Winkel von Chitosan sowohl mit Nanostrukturierung als auch mit Hexanalpfropfung 120° überstieg und der Hysteresewinkel nur 20° betrug, was dazu beitragen kann, die Anhaftung von Staphylococcus aureus und Escherichia coli zu verhindern. Bei einem elektrochemischen Korrosionstest wies Chitosan mit Nanomusterung und Hexanal-Pfropfung das höchste Korrosionspotenzial und die niedrigste Korrosionsstromdichte auf, was auf eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit hindeutet. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Verleihung von Nanomustern und Alkylierungseigenschaften an Chitosan nicht nur das Problem der Anhaftung von Bakterien an blanke Metallsubstrate, sondern auch das Problem der Korrosion löst.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 174, Januar 2023, veröffentlicht.