Einfluss eines Polydimethylsiloxan -basierten Beschichtungssubstrates auf das Wachstum und Überleben von bakteriellen Erregern

Abstract

Fremdkörper-assoziierte Infektionen nehmen einen hohen Stellenwert in der Medizin ein. Antibakterielle Oberflächenbeschichtungen bieten hierfür eine vielversprechende Therapieoption. Untersuchungen belegen antiadhäsive Eigenschaften eines Silizium-basierten Substrates (Permanon). Diese Arbeit untersucht dieses Polydimethylsiloxan (PDMS) hinsichtlich seines antibakteriellen Potenzials. Für E. coli, S. epidermidis und P. aeruginosa konnten wachstumshemmende Effekte mit einer optimalen Konzentration von 2,0 vol-% PDMS nachgewiesen werden. Auf beschichteten Glas-, Polykarbonat- und V2A-Stahlplatten wurde das Überleben von S. epidermidis über 72 Stunden gehemmt. Zusätzlich konnte die Biofilmbildung der o.g. Erreger, eines B. subtilis und von 26 EAEC-Isolaten auf einer beschichteten Polykarbonatplatte bei 80 % der Bakterien gemindert werden. PDMS scheint daher ein potenzielles Beschichtungssubstrat im Einsatz auf Fremdmaterialen zur Vorbeugung damit assoziierter Infektionen zu sein.

Device-related infections are of great concern in modern medicine. Since antibacterial surface coatings offer a promising therapeutic option, this work examines an anti-adhesive silicon-based substrate (polydimethylsiloxane PDMS) regarding to its antibacterial potential. Growth-inhibiting effects could be demonstrated for E. coli, S. epidermidis and P. aeruginosa which were exposed to 2.0 vol % PDMS in a planktonic culture assay. Furthermore, the survival of S. epidermidis was inhibited during 72 hours on PDMS-coated glass, polycarbonate and stainless-steel plates compared to non-coated materials. Biofilm formation was examined for all above-mentioned pathogens, the biofilm formation model organism B. subtilis and 26 enteroaggregative E. coli isolates on a PDMS-coated polycarbonate plate. Biofilm formation was reduced in 80% of the pathogens. PDMS therefore appears to be a potential coating substrate for use on biomaterials to prevent associated infections.