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Antibakteriell aktive Oberflächenmodifizierung von Kunststoffen mit polymergebundenen NanosilberHybridmaterialien

von Dr. Stefan Reinemann, Dr. Janine Bauer, Michael Gladitz, Prof. Hans-Joachim Radusch

In dieser Arbeit wurden polymergebundene/-geträgerte Silbernanopartikeldispersionen mit einem mittleren Durchmesser von ca. 5 nm reproduzierbar erzeugt und basierend auf den Dispersionen dieser Hybridmaterialien antibakteriell wirksame Oberflächenbeschichtungen, thermoplastischer und duromerer Natur, hergestellt. Die thermoplastischen Funktionsschichten wurden auf Basis eines löslichen Polyamidmischpolymerisats hergestellt. An einer Reihe von thermoplastischen Funktionsschichten verschiedener Zusammensetzung wurde die Distribution der polymergeträgerten Nanosilberhybride sowie die Morphologie der Schichten eingehend untersucht.

Es zeigte sich, dass die amphiphilen Eigenschaften der Nanosilberhybride einen maßgebenden Einfluss auf die Schichtmorphologie und die damit verbundenen Eigenschaften der Beschichtungen haben. Weiterhin konnten unter Einbeziehung funktioneller Gruppen des polymeren Trägermaterials der Nanosilbernybride duromere Funktionsschichten mit antibakterieller Wirkung generiert werden. Neben der generellen Strukturaufklärung und des Wirkungsnachweises der antibakteriell aktiven Oberflächenbeschichtungen galt ein besonderes Augenmerk der Untersuchung der Beständigkeit der Funktionsschichten unter den Bedingungen der Heißdampfsterilisation.

Diesbezüglich ist der Übergang von einem thermoplastischen zu einem duromeren Beschichtungsmaterial mit einer erheblichen Steigerung der thermischen und chemischen Beständigkeit der Funktionsschichten verbunden. Insbesondere die hergestellten duromeren Funktionsschichten kombinieren eine starke antibakterielle Oberflächenwirkung mit einer hohen Heißdampfsterilisationsbeständigkeit, was gerade für viele Anwendungen im Medizinbereich eine Eigenschaftskombination von fundamentaler Bedeutung darstellt.