Aus der Forschung Antiviral und antibakteriell

Im Rahmen eines AiF-Forschungsprojektes (AiF-Nr. N 17407) haben Wissenschaftler der Hohenstein Institute in Bönnigheim erstmals eine Textilausrüstung mit antiviraler und zugleich antibakterieller Funktion entwickelt. Diese Technologie kann für Produkte eingesetzt werden, welche u.a. in Kindergärten oder Krankenhäusern bei der Unterbrechung von Infektionsketten helfen sollen.Antiviral und antibakteriell Das Gros der infektbedingten Atemwegserkrankungen wird durch Viren verursacht. Um Tröpfchen- und Schmierinfektionen so weit möglich zu vermeiden, ist die Hygiene von Händen, Textilien und Oberflächen von zentraler Bedeutung. Das A und O zur Vermeidung bzw. Eingrenzung von Krankheitsfällen ist das ist regelmäßige und gründliche Händewaschen. Doch auch über Textilien können Krankheitserreger übertragen und verteilt werden. Zwar verfügen Viren nicht über einen eigenen Stoffwechsel und können deshalb außerhalb eines Wirtskörpers nur eine begrenzte Zeit überleben und sich dort im Gegensatz zu Bakterien auch nicht vermehren. Aber wie Studien eindrucksvoll belegen, tragen Textilien, die in regelmäßigem Kontakt zu den Händen stehen, nachweislich zur Übertragung von Viren bei (Sauver et al., 1998). In der wissenschaftlichen Betrachtung stellen Bekleidung sowie Haushalts- und Krankenhaustextilien in Form von Bettwäsche, Handtüchern, Küchentüchern usw. neben den Händen einen wichtigen potenziellen Übertragungsweg für Viren dar (siehe Abbildung 1). Dritter wichtiger Übertragungsweg für Viren sind Oberflächen aller Art, die ebenfalls über die Hände oder die Atemluft mit Viren und Bakterien kontaminiert werden können. Ein weiterer wichtiger Baustein der Infektionsprophylaxe ist deshalb die Oberflächenreinigung. Diesen Aspekt greifen die Hohenstein Wissenschaftler bei ihrem aktuellen Forschungsprojekt auf. Das Versuchsdesign umfasste entsprechend Reinigungstücher, bei denen erstmals eine antivirale und eine antibakterielle Wirksamkeit in einer funktionellen Textilausrüstung miteinander kombiniert wurden. „Langfristig interessiert uns, ob das Infektrisiko, also die Keimübertragung von Mensch zu Mensch, mithilfe biofunktioneller Textilien künftig reduziert werden kann“, erläutert Prof. Dirk Höfer, Leiter der Abteilung Hygiene, Umwelt & Medizin. Um dieses Ziel zu erfüllen, wurden zunächst verschiedene organische und anorganische Kupferverbindungen in kolloidaler oder nanopartikulärer Form sowie Kupferkomplexe in einem Sol-Gel-Prozess aufgebracht. Durch verschiedene Applikationstechniken wie Foulard- oder Sprayverfahren konnte die Wirksamkeit der textilen Mikrofasersubstrate optimiert werden. Die Inaktivierbarkeit der Testviren war laut der Forscher signifikant und über 15 Waschzyklen haltbar und zugleich abriebbeständig. Veredelung mit Kupferpigmenten Eine zweite alternative antivirale Ausrüstung von Mikrofasertüchern wurde durch Veredelung mit Kupferpigmenten im Hochtemperaturausziehverfahren erreicht. Ähnlich wie bei der Färbung mit Dispersionsfarbstoffen wurden die dispergierten Kupferpigmente im schwach sauren Milieu in die Faser gebracht. In einem zweiten Schritt erfolgte die Fixierung mit Hilfe eines polymeren Bindemittels durch Kaltklotzverfahren („KKV“), um die Kupferteilchen vor mechanischem Abrieb zu schützen. Auch diese Kupferausrüstungen wiesen Hohenstein zufolge gute Egalitäten auf, doch zeigte sich ein leichter Grünton gegenüber der ursprünglich helleren Gewebefarbe (siehe Abbildung 2). Alle Muster bestanden die Laborprüfungen zur Frage der Hautverträglichkeit. Die praxisnahen Wirksamkeitstests erfolgten auf unterschiedlichen Oberflächen wie Glas, Edelstahl, oder Holz, welche mit Viren kontaminiert und mit den ausgerüsteten Reinigungstüchern abgewischt wurden (siehe Abbildung 3). Als Testvirus wurde der Bakterienvirus MS2 verwendet, ein apathogenes Surrogatvirus, welches anhand seiner Struktur und Umweltstabilität mit klinisch relevanten Viren wie Norovirus, Poliovirus, Hepatitis A oder Enteroviren vergleichbar ist. Die ausgerüsteten Mikrofasertücher haben nach Angaben der Forscher 91 Prozent der applizierten Viren aufgenommen. Gleichzeitig sei eine Reduzierung der Viruskonzentration im Tuch von rund 90 Prozent erreicht worden. Zusätzlich wurden Wirksamkeitsprüfungen gegen Bakterien und Schimmelpilze nach normativen Vorgaben (DIN EN ISO 20743 und EN 14119) durchgeführt. Mithilfe dieses Versuchsaufbaus konnten die Ausrüstungen gezielt optimiert werden. Verschiedene mögliche Einsatzgebiete Das Forschungsprojekt lässt erkennen, dass antivirale Reinigungstücher einen wirksamen hygienischen Effekt leisten und zu einer Senkung der Keimtransferrate, z.B. von Krankheitserregern in Kindergärten, beitragen könnten, so die Hohenstein Institute. Aber auch im häuslichen Umfeld, in Krankenhäusern, Alten- und Pflegeheimen sowie in Gemeinschaftseinrichtungen (z.B. Kantinen) sowie für Schutzbekleidung bei Feuerwehr, Katastrophenschutz und Militär könnte die neue Funktionalisierung nach Angaben der Forscher von Interesse sein.