Krankheitserreger auf Berufskleidung bleiben meist unsichtbar. Ein Forschungsprojekt des wfk – Cleaning Technology Institute untersucht, wie ein Hygienemonitor Kontaminationen auf Bekleidung künftig mit einem Farbsignal anzeigen könnte. Und zwar in Echtzeit.
In medizinischen und Pflegeeinrichtungen treten jährlich etwa 600.000 nosokomiale Infektionen auf. Bis zu 20.000 davon verlaufen tödlich. Ein beträchtliches Risiko geht dabei von der Arbeitskleidung des Personals aus. Denn sie kann Krankheitserreger unbemerkt übertragen.
Die Deutsche Gesellschaft für Allgemeine und Krankenhaus-Hygiene (DGKH) empfiehlt deshalb, Arbeitskleidung in medizinischen Einrichtungen routinemäßig mindestens alle zwei Tage zu wechseln. Bei sichtbarer Verschmutzung sollte das Personal sie sofort wechseln. Doch viele mikrobielle Verunreinigungen sind mit bloßem Auge nicht erkennbar. Beschäftigte schätzen den hygienischen Zustand ihrer Kleidung daher möglicherweise falsch ein und tragen kontaminierte Textilien weiter.
Untersuchungen zeigen, wie schnell sich Erreger verbreiten können. Bereits nach einem Tag waren bis zu 65 Prozent der untersuchten Arbeitskleidung in Krankenhäusern unbemerkt mit nosokomialen Erregern kontaminiert. Um das Infektionsrisiko zu senken, müsste das Personal seine Arbeitskleidung entsprechend häufig wechseln. Bislang fehlen jedoch einfache Methoden, mit denen sich mikrobielle Verunreinigungen schnell, direkt vor Ort nachweisen lassen.
Farbsignal zeigt Krankheitserreger an
Hier setzt ein Forschungsvorhaben des wfk an. Das Ziel: ein Hygienemonitor, der sich auf Arbeitskleidung aufbringen lässt und bei einer Kontamination mit bestimmten Krankheitserregern schnell ein sichtbares Farbsignal erzeugt.
Der Hygienemonitor basiert auf künstlich hergestellten DNA-Aptameren, welche eine spezifische Detektion von nosokomialen Erregern ermöglichen. Ein an Staphylococcus aureus bindendes DNA-Aptamer-Oligonukleotid wurde entwickelt und mit einem sogenannten Starter-Oligonukleotid gekoppelt, welches bei spezifischer Bindung des Aptamer-Oligonukleotids an das Zielbakterium durch dessen Konformationsänderung und DNA-Strangverdrängung freigesetzt werden soll.
Freie Starter-Oligonukleotide initiierten mit weiteren, spezifisch entwickelten DNA-Oligonukleotiden eine sogenannte „Three-Way-Junction“. An dieser wird eine Kaskadenamplifikation ausgelöst, die unter optimalen Reaktionsbedingungen ein DNAzym synthetisiert und freisetzt. Dessen katalytische Aktivität wurde durch die Oxidation von ABTS zu einem grün-blauen Farbsignal nachgewiesen. Zudem entwickelte das wfk austrocknungsresistente Hydrogele, in denen sich durch Zugabe des DNAzyms ein deutlich sichtbares Farbsignal erzeugen ließ. Die Präinkubation des DNAzyms mit dem Co-Faktor Hämin stellte sich dabei als limitierender Schritt dar. Stabilität und Robustheit der Hygienemonitore unter Praxisbedingungen wurden demonstriert, sodass durch weitere Entwicklungsarbeiten ein Hygienemonitor realisiert werden kann, so das wfk.
Das Projekt mit dem Förderkennzeichen 01IF22802N wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.