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Laser-Textured Surfaces: A Way to Control Biofilm Formation?

  • Bacterial biofilms pose serious problems in medical and industrial settings. One of the major societal challenges lies in the increasing resistance of bacteria against biocides used in antimicrobial treatments, e.g., via overabundant use in medicine, industry, and agriculture or cleaning and disinfection in private households. Hence, new efficient bacteria-repellent strategies avoiding the use of biocides are strongly desired. One promising route to achieve bacteria-repellent surfaces lies in the contactless and aseptic large-area laser-processing of technical surfaces. Tailored surface textures, enabled by different laser-processing strategies that result in topographic scales ranging from nanometers to micrometers may provide a solution to this challenge. This article presents a current state-of-the-art review of laser-surface subtractive texturing approaches for controlling the biofilm formation for different bacterial strains and in different environments. Based on specificBacterial biofilms pose serious problems in medical and industrial settings. One of the major societal challenges lies in the increasing resistance of bacteria against biocides used in antimicrobial treatments, e.g., via overabundant use in medicine, industry, and agriculture or cleaning and disinfection in private households. Hence, new efficient bacteria-repellent strategies avoiding the use of biocides are strongly desired. One promising route to achieve bacteria-repellent surfaces lies in the contactless and aseptic large-area laser-processing of technical surfaces. Tailored surface textures, enabled by different laser-processing strategies that result in topographic scales ranging from nanometers to micrometers may provide a solution to this challenge. This article presents a current state-of-the-art review of laser-surface subtractive texturing approaches for controlling the biofilm formation for different bacterial strains and in different environments. Based on specific properties of bacteria and laser-processed surfaces, the challenges of anti-microbial surface designs are discussed, and future directions will be outlined.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Karin SchwibbertORCiD, Anja M. RichterORCiD, Jörg KrügerORCiD, Jörn BonseORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Laser & Photonics Reviews
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:4 Material und Umwelt
4 Material und Umwelt / 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.2 Material- und Oberflächentechnologien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH GmbH
Verlagsort:Weinheim
Aufsatznummer:2300753
Erste Seite:1
Letzte Seite:41
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Antibacterial surfaces; Biofilms; Laser processing; Laser-induced periodic surface structures (LIPSS); Microbial adhesions
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Nano
Umwelt
Umwelt / Umwelt-Material-Interaktionen
DOI:10.1002/lpor.202300753
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-588260
ISSN:1863-8899
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:16.11.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:04.12.2023
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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