Verbesserte Carrier-Wirkstoff-Systeme in Kunststoffmatrices für Drainageanwendungen mit antibakteriellem Langzeiteffekt Teilvorhaben: Kovalente Anbindung von Carrier-Wirkstoff-Systemen an Kunststoffmatrices für eine permanente Wirkstofffreisetzung und lan
Projektleiter: Stefanie Griesheim
Projektnummer: BMWi / ZIM, ZF4068901AK5
Laufzeit: 01.08.2015 – 31.08.2017
Aufgabenstellung
Ziel war es, durch Anbindung des PEIm an das Matrixpolymer eine 100 %ige Biokompatibilität des Materials sicherzustellen, ohne Einschränkung der antibakteriellen Wirksamkeit (Migration der Zinkionen muss erhalten bleiben). Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer innovativen, biokompatiblen Wundabdeckung in Form einer sprühfähigen Polymerlösung, die die Regeneration und Wundheilung der Haut fördert und antibakterielle Wirksamkeiten aufweist. Dabei war insbesondere der Ersatz von zelltoxischen Lösungsmitteln und der Zusatz von Wirkstoffen, die keine zellschädigenden Wirkungen aufweisen, zu realisieren, um somit die Polymerdispersion für eine Behandlung von kleineren, offenen Wunden als auch zur Hautregenration nach leichten Brandverletzungen einsetzen zu können.
Ergebnisse
Im Themenkomplex der antibakteriellen Polyolefin-Folien wurden die Projektziele erreicht. Es ist gelungen, die Anforderung der 100 %igen Biokompatibilität durch Anbindung des Trägerpolymers zu realisieren und dabei gleichzeitig eine signifikante antibakterielle Wirkung aufrecht zu erhalten (siehe Rezeptur „LDPE + PEImZnAc + Compatibilizer 2“ in Abb. 1 und 2). Die bisherigen Langzeittests deuten darauf hin, dass diese Wirkung kontinuierlich über einen gewissen (für den Projektpartner relevanten) Zeitraum beibehalten wird. Parallel zu den antibakteriellen und Biokompatibilitäts-Prüfungen konnte ein Verfahren und die dazu entwickelte Probenvorbereitung (Temperaturbehandlung, Lagermedium und -dauer) ermittelt werden, um die Anbindung des Trägerpolymers bzw. die unterbundene Migration des Trägerpolymers (PEIm) nachzuweisen.
Anwendung
Die Folienrezeptur und -dicke wurde im Laufe des Projekts optimiert, die Abbildung 3 zeigt die im Technikumsmaßstab hergestellten Granulate und Folien.
Diese Musterfolien wurden an den Projektpartner Fa. iSKiA GmbH übergeben, welche daraus mehrere Produkt-Prototypen fertigte (siehe Abb. 4). Dabei zeigte die entwickelte antibakterielle Folie insgesamt gute Verarbeitungseigenschaften und erfüllte die gestellten Anforderungen bspw. hinsichtlich des Klebe- und Schweißverhaltens (Beispiel Labyrinthdrain).
