Silberpartikel sorgen für antibakterielle Eigenschaften

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Die Menge der austretenden Silberionen muss gerade so hoch sein, dass Bakterien getötet werden, aber menschliche Zellen keinen Schaden nehmen können. Für medizinische Zwecke wird eine gut haftende, antibakterielle und nicht zytotoxisch wirkende Beschichtung benötigt.

Vereinzelte Silberpartikel auf der Substratoberfläche

Zur Herstellung einer gut haftenden silberhaltigen Schicht werden Silberpartikel in eine Plasmapolymer-Beschichtung eingebettet, die eine sequenzielle Freisetzung von Silberionen ermöglicht, die auf der Oberfläche ihre antimikrobielle Wirksamkeit entfalten können. Die Silberpartikel werden mit einem vakuumbasierten Beschichtungsverfahren hergestellt und auf der Substratoberfläche abgeschieden.

Durch diese Vorgehensweise entsteht auf dem Substrat kein geschlossener Silberfilm, sondern man erhält vereinzelte Silberpartikel auf der Substratoberfläche. Ein Aufsichtsbild der abgeschiedenen Silberteilchen in der Plasmapolymer-Beschichtung, das mit einer Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) aufgenommen wurde, zeigt Bild 1.

Niederdruck-Plasmapolymerisationsprozess verbessert Stabilität der Silberpartikel

Die mechanische Stabilität der abgeschiedenen Silberpartikel wird durch einen anschließenden Niederdruck-Plasmapolymerisationsprozess erreicht, bei dem ein siliziumorganischer Plasmapolymer-Film abgeschieden wird. Aufgrund der guten Spaltgängigkeit der Plasmapolymerisation werden die Silberpartikel von der Plasmapolymer-Beschichtung vollständig eingebettet.

An den Stellen, an denen keine Silberpartikel sind, kann sich der Plasmapolymer-Film direkt mit dem Substrat chemisch verbinden. Dies bewirkt eine sehr gute Haftung der Silber-Plasmapolymer-Beschichtung auf dem Substrat.

Dicke der Release-Schicht beeinflusst die Wirkung

Die Plasmapolymer-Beschichtung verhindert den direkten Kontakt der Silberpartikel mit menschlichem Gewebe und dient zusätzlich als Release-Schicht für die antibakteriell wirksamen Silberionen. Über die Dicke dieser Release-Schicht und den Silbergehalt lässt sich die antibakterielle Wirkung in einem weiten Bereich einstellen.

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