Polymere mit intrinsischer antimikrobieller Aktivität

Pathogene Mikroorganismen gelten als große Bedrohung für die menschliche Gesundheit und beeinträchtigen mehrere Bereiche, einschließlich Krankenhäuser, Zahnmedizin, Lebensmittelverpackung und Wasserkontamination. Aufgrund der zunehmenden Resistenzen von Krankheitserregern gegen Antimikrobiotika, die häufig durch langfristigen Missbrauch oder Übernutzung traditioneller antimikrobieller Medikamente verursacht werden, sind neue Ansätze und Lösungen erforderlich. In diesem Bereich sind antimikrobielle Polymere eine praktikable Lösung zur Bekämpfung unterschiedlicher Krankheitserreger in verschiedenen Kontexten. Tatsächlich ist die Forschung zu Polymeren mit intrinsischen antimikrobiellen Aktivitäten schon lange ein spannendes Feld, unter anderem aufgrund ihrer weit verbreiteten natürlichen Verfügbarkeit in Materialien wie Chitin, Chitosan, Carrageen, Pektin und der Tatsache, dass sie an Oberflächen gebunden werden können, ohne dass ihre antimikrobiellen Eigenschaften verloren gehen. Darüber hinaus hat man seit der Entdeckung der starken antimikrobiellen Aktivität einiger synthetischer Polymere viel Arbeit darauf verwendet, die effektivsten strukturellen Elemente zu enthüllen, die optimale antimikrobielle Eigenschaften hervorrufen. Dabei wurde oft auf die Synthese abgezielt, mit der Erzeugung neuer Polymere oder der Modifizierung natürlicher antimikrobieller Polymere durch die Zugabe von antimikrobiellen Verstärkungsmodulen wie quartären Ammonium- oder Guanidiniumgruppen. In diesem Review werden die wachsende Anzahl von Polymeren, die in den letzten zehn Jahren intrinsische antimikrobielle Eigenschaften zeigen, in Bezug auf die Synthese hervorgehoben; oft basierend auf post-synthetischen Modifikationen und ihrer Nutzung. Dazu gehören beispielsweise Oberflächenbeschichtungen auf medizinischen Geräten wie intravaskulären Kathetern, orthopädischen Implantaten und Kontaktlinsen oder direkt als antibakterielle Mittel (insbesondere als Augentropfen). Die Oberflächenfunktionalisierung mit inhärent antimikrobiellen Polymeren wird hervorgehoben und wurde über verschiedene Techniken erreicht, einschließlich oberflächengebundener Initiatoren, die RAFT- oder ATRP-oberflächenbasierte Polymerisation ermöglichen, oder durch physikalische Immobilisierung wie durch Schicht-für-Schicht-Techniken. Dieser Artikel behandelt auch die mechanistischen Wirkungsweisen von intrinsisch antimikrobiellen Polymeren gegen Bakterien, Viren oder Pilze.