Ziele: Entwicklung neuartiger Polypropylen-Verbundmaterialien mit antimikrobieller Aktivität durch Zugabe verschiedener Arten von Kupfer-Nanopartikeln.

Methoden und Ergebnisse: Kupfermetall (CuP) und Kupferoxid-Nanopartikel (CuOP) wurden in eine Polypropylen (PP)-Matrix eingebettet.Diese Verbundstoffe weisen ein starkes antimikrobielles Verhalten gegen E. coli auf, das von der Kontaktzeit zwischen der Probe und den Bakterien abhängt.Nach nur 4 Stunden Kontakt können diese Proben mehr als 95 % der Bakterien abtöten.CuOP-Füllstoffe beseitigen Bakterien viel wirksamer als CuP-Füllstoffe, was zeigt, dass die antimikrobielle Eigenschaft außerdem von der Art der Kupferpartikel abhängt.Verantwortlich für dieses Verhalten ist Cu²⁺, das aus der Masse des Verbundwerkstoffs freigesetzt wird.Darüber hinaus weisen PP/CuOP-Verbundwerkstoffe in kurzer Zeit eine höhere Freisetzungsrate auf als PP/CuP-Verbundwerkstoffe, was die antimikrobielle Tendenz erklärt.

Schlussfolgerungen: Polypropylen-Verbundwerkstoffe auf Basis von Kupfernanopartikeln können E. coli-Bakterien abtöten, abhängig von der Freisetzungsrate von Cu²⁺ aus der Masse des Materials.CuOP ist als antimikrobieller Füllstoff wirksamer als CuP.

Bedeutung und Wirkung der Studie: Unsere Ergebnisse eröffnen neue Anwendungen dieser Ionen-Kupfer-Transport-Kunststoffmaterialien auf PP-Basis mit eingebetteten Kupfer-Nanopartikeln mit großem Potenzial als antimikrobielle Wirkstoffe.