Neuartige biobasierte Antifouling-Sprühbeschichtung
Forscher haben mit dem sulfatierten Polysaccharid Fucoidan ein einfaches, aber wirksames und stabiles Verfahren für eine Antifouling-Sprühbeschichtung entwickelt.
Durch Bakterien verursachte Oberflächenverunreinigungen und -infektionen sind als akute Probleme des täglichen Lebens und der menschlichen Gesundheit bekannt. Um diese Probleme anzugehen, wurden Oberflächenbeschichtungen mit Antifouling-Materialien, die das Anhaften und Wachstum von Bakterien auf Oberflächen verhindern sollen, in großem Umfang eingesetzt. Obwohl synthetische Polymere ihre eigenen Vorzüge haben, sind natürliche Polysaccharide aufgrund ihrer Nachhaltigkeit und ihres natürlichen Vorkommens in letzter Zeit auf großes Interesse gestoßen, um als Antifouling-Beschichtungen eingesetzt zu werden. Kürzlich wurde die Metallkoordination genutzt, um stabile anwuchsverhindernde Polysaccharidbeschichtungen zu erzielen. Es besteht jedoch ein großer Bedarf, anwuchsverhindernde Polysaccharidbeschichtungen direkt und ohne Oberflächengrundierung herzustellen.
Antifouling-Beschichtungen auf Sprühbasis
Jetzt wurde Fucoidan, ein aus Braunalgen gewonnenes Polysaccharid, als Antifouling-Oberflächenbeschichtung eingesetzt. Für eine effiziente Beschichtung wurde Fucoidan mit Catechol-Gruppen konjugiert, um Fucoidan-Catechol (FD-C) herzustellen. Das gemeinsame Aufsprühen von FD-C und FeIII-Ionen auf Oberflächen ermöglichte das Aufbringen von koordinationsgetriebenen Antifouling-Beschichtungen ohne eine Grundierungsschicht, deren Dicke kontrolliert werden kann. Verglichen mit der Kontrolle erreichten die FD-C/FeIII-Beschichtungen eine 99,2-prozentige bzw. 95,6-prozentige Reduzierung der Adhäsion von E. coli und S. aureus, was die Antifouling-Wirkung der Beschichtungen belegt. Bemerkenswert ist, dass die Antifouling-Beschichtungen auf Sprühbasis langfristig haltbar sind und ihre hervorragende Antifouling-Leistung bis zu sechs Wochen lang beibehalten. Koordinationsgetriebene Sprühbeschichtungen können auf verschiedene Substrate aufgetragen werden, darunter Titandioxid (ein Material mit medizinischen Anwendungen), Edelstahl und Sitzgriffe (die in öffentlichen Verkehrsmitteln verwendet werden). Angesichts der einfachen und vielseitigen Beschichtungsmöglichkeiten sind die Forscher der Ansicht, dass das direkte Sprühen von FD-C/FeIII ein wirksamer Ansatz zur Unterdrückung bakterieller Kontamination und daraus resultierender Infektionen sein kann.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 169, August 2022, veröffentlicht.