Polymer brush-coatings to prevent biomaterials associated infection : initial bacterial adhesion and biofilm formation

Biomateriaal geassocieerde infecties vormen één van de belangrijkste oorzaken voor het falen van implantaten, en dat in een tijdperk waarin het aantal patiënten dat een biomateriaal implantaat nodig heeft sterk toeneemt. De behandeling van een biomateriaal infectie bestaat meestal uit langdurig gebruik van antibiotica, echter vaak zonder succes, zodat uiteindelijk het implantaat weer verwijderd moet worden. Implantaten die geïmplanteerd zijn bij een hersteloperatie hebben een nog groter risico van contaminatie, vanwege de reeds aanwezige bacteriën in het aangrenzende weefsel nabij het implantaat. Biomateriaal geassocieerde infecties beginnen met het hechten van bacteriën aan het implantaat oppervlak, die daarna groeien en een biofilm vormen. Bacteriële hechting aan oppervlakken wordt beïnvloed door de fysisch-chemische eigenschappen van het oppervlak en er zijn langs diverse wegen pogingen gedaan om een niet-adhesieve coating te ontwikkelingen, zoals polymere borstel-coatings, om te voorkomen dat bacteriën zich kunnen hechten en dus een infectie veroorzaken. Borstel-coatings zijn momenteel de meest veelbelovende niet-adhesieve coatings. In veel gevallen verminderen ze de aanhechting van bacteriën met meer dan 90% en de hechtings sterkte is veel zwakker waardoor ze veel gemakkelijker te verwijderen zijn van het oppervlak. De weinige bacteriën die hechten op de polymere borstels kunnen uitgroeien tot een biofilm, maar ook deze is weer gemakkelijk te verwijderen door de zwakke hechting. Verder blijkt dat antibiotica de biofilm op een polymere borstel kan afdoden in tegenstelling tot een biofilm op een biomateriaal wat niet gecoat is met een polymere borstel. Concluderend, een biomateriaal gecoat met een polymere borstel zou wel eens de oplossing kunnen zijn om biomateriaal geassocieerde infecties te voorkomen.