Antibakterielle Werkstoffe sind Materialien, die die Vermehrung von Bakterien hemmen oder diese gezielt abtöten. In der Werkstofftechnik gewinnen sie insbesondere für medizinische Implantate, Katheter, Wundauflagen, Lebensmittelkontaktmaterialien und hygienekritische technische Oberflächen an Bedeutung. Ziel ist die Reduktion bakterieller Kontamination, die Vermeidung von Biofilmbildung und die Senkung des Infektionsrisikos.

Die antibakterielle Wirkung kann auf unterschiedlichen Mechanismen beruhen: (i) Freisetzung bioaktiver Spezies, z. B. Ag⁺-, Cu²⁺- oder Zn²⁺-Ionen, organische Biozide oder reaktive Sauerstoffspezies; (ii) kontaktaktive Systeme, bei denen kationische Polymere, metallische Oberflächen oder funktionalisierte Beschichtungen die bakterielle Zellmembran direkt schädigen; sowie (iii) physikalische Nanotopographien (z. B. „nano-structured surfaces“), die durch mechanische Interaktion bakterizid wirken oder die initiale Anlagerung von Bakterien erschweren.

Werkstoffseitig werden Metalle (Silber-, Kupfer- und Zinklegierungen), Keramiken (z. B. bioaktive Gläser mit Ag-Zusatz), Polymere (mit immobilisierten oder freisetzbaren Wirkstoffen) und Hybridbeschichtungen eingesetzt. Zentrale Kenngrößen sind die antibakterielle Aktivität (z. B. log-Reduktion der Keimzahl), die Langzeitstabilität des Effekts, die Freisetzungs- und Diffusionskinetik sowie Biokompatibilität und Zytotoxizität gegenüber eukaryotischen Zellen.

Für die Entwicklung antibakterieller Oberflächen sind zudem Aspekte wie Verschleißbeständigkeit, Korrosionsverhalten, Wechselwirkung mit Proteinen und Zellen sowie regulatorische Vorgaben (z. B. für Medizinprodukte) entscheidend. Aktuelle Forschung fokussiert auf kombinierte Strategien (Freisetzung + Kontaktaktivität), zielgerichtete Wirkstoffabgabe („smart release“) und bioinspirierte Strukturen, um hohe antibakterielle Wirksamkeit mit funktionalen und mechanischen Anforderungen des Grundwerkstoffs zu vereinen.