Plasmagestützte Herstellung mikrostrukturierter Silikonoberflächen zur Vermeidung der Bakterienadhäsion

AUFGABENSTELLUNG | MOTIVATION

Viele unterschiedliche Medizin­produkte werden aus synthe­tischen Werk­stoffen, wie z. B. Silikon­elasto­meren herge­stellt und finden ihre Anwendung im Kontakt mit der Haut oder verschie­denen Körper­flüssig­keiten (Blut, Urin), so wie beispiels­weise extra­korporale Schläuche und Katheter. Neben anti­bakteriellen Ausrüstungen mittels z. B. Silber­beschich­tung besitzen Mikro­struk­turen auf der Ober­fläche zukünftig großes Anwendungs­potenzial, da sie die Bakterien­anhaftung verzögern oder sogar verhindern können, was insgesamt zu einer geringeren Keim­belastung im Gebrauch führen soll. Allein in Deutschland erkranken jährlich annähernd eine Million Menschen im Zusammen­hang mit medi­zi­nischen Inter­ventionen im Kranken­haus, bis zu 40.000 Patienten sterben pro Jahr an oder mit noso­komialen Infek­tionen (Infek­tionen durch Kranken­hauskeime).

PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE

Im Forschungs­vorhaben sollen drei grund­legende Ziele erreicht werden. Zum einen wird (i) eine Mikro­struktu­rierung mittels Falten­bildung im Sub­mikro­meter­maßstab von flächigen Silikon­materialien durch Atmosphären­druck-Plasma­verfahren zur Vermeidung der Bakterien­adhäsion angestrebt, zum anderen soll (ii) unter­sucht werden, inwiefern eine zusätz­liche Silber­beschichtung zu syner­gistischen Effekten hinsicht­lich der Redu­zierung der Bakterien­anhaftung führt. Dadurch sollen weniger Infektionen auftreten und die Wechsel­intervalle von z. B. Kathetern verlängert werden. Für den Nachweis der Umsetz­barkeit der Techno­logie auf relevante Medizin­produkte soll (iii) die industrielle Mach­bar­keit der Herstellung von falten­struktu­rierten 3D-Formkörpern (Schläuchen) aufge­zeigt und das Anwendungs­potential praktisch bewiesen werden.

NUTZEN | AUSBLICK

Die Ergebnisse des Forschungs­vorhabens bringen Vorteile für eine Viel­zahl kleiner und mittel­ständi­scher Unter­nehmen, die unmittelbar oder mittelbar an der Wert­schöpfungs­kette zur Herstellung von Medizin­produkten (z. B. Blasen­katheter) beteiligt sind. Dies betrifft insbesondere Firmen der Produktion von Schlauch­materialien, Anbieter von Dienst­leistungen und Anlagen zur Ober­flächen­modi­fi­zierung und Hersteller von Medizin­produkten. Die Ergebnisse können zudem teil­weise auf verwandte Medizin­produkte (z. B. Schläuche für Tränen­flüssig­keiten, Ernährungs­sonden) oder aber auch elas­tische Kunst­stoff­ober­flächen (z. B. Überzug bei Zahn­arzt­liegen) über­tragen werden.