Hygienestatus von Oberflächen bestimmen Partikel mit zwei unterschiedlichen Gesichtern

Am wfk – Cleaning Technology Institute in Krefeld wurde ein Forschungsprojekt gestartet, um die Detektion von Mikroorganismen auf Oberflächen durch den Einsatz von Enzym-Januspartikel-Indikatoren zu ermöglichen. Damit soll die Überwachung der Qualität von Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen in Eigenregie ermöglicht werden.Hygiene-Qualitätsmanagement-Systeme sind in hygienisch anspruchsvollen Bereichen unverzichtbar, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden. Zur Überwachung der Qualität der Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen werden in der Regel stichprobenartige Kontrollen unter Zuhilfenahme von Abklatschplatten durchgeführt. Dazu werden die Abklatschplatten auf die zu beprobende Oberfläche gedrückt und anschließend einem externen mikrobiologischen Labor übergeben. Dort werden die Proben inkubiert und ausgewertet, wobei die Gesamtkeimzahl und eventuell vorhandene hygienisch-relevante Mikroorganismen bestimmt werden. Dieser Vorgang beansprucht mindestens zwei Tage und verursacht durch das Beauftragen eines Dienstleisters hohe Kosten. Aufgrund der zeitlichen Verzögerung können notwendige Korrekturmaßnahmen erst verspätet eingeleitet werden. Daher ergibt sich eine große Notwendigkeit für innovative Methoden, die es ermöglichen, derartige Bestimmungen im Rahmen einer Eigenkontrolle durchzuführen. Januspartikel sollen helfenVor diesem Hintergrund wurde vom wfk-Institut ein Forschungsprojekt gestartet, um die Detektion von Mikroorganismen auf Oberflächen durch den Einsatz von Enzym-Januspartikel-Indikatoren zu ermöglichen. Als Januspartikel werden Partikel bezeichnet, deren Oberfläche zwei unterschiedliche Sphären mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften aufweisen. Der Januspartikel besitzt daher zwei unterschiedliche Gesichter, wie der römischen Gott Janus, nach dem diese Art von Partikeln benannt ist. In diesem Projekt werden Partikel eingesetzt, die auf einer Sphäre Gruppen zur Bindung an Mikroorganismen (Antikörper oder Lektine) besitzen und auf der anderen Sphäre Gruppen zur Anlagerung und Inhibierung von Enzymen. Durch letztere Funktionalität lagern sich die Januspartikel an Enzyme an und bilden den Enzym-Januspartikel-Komplex, in dem die Enzymaktivität blockiert ist (siehe Abb. 1 a). Dieser wird in einer Hydrogel-Matrix zusammen mit einem chromogenen Substrat eingesetzt. Bei dem chromogenen Substrat handelt es sich um einen Stoff, der von dem aktiven Enzym zersetzt werden kann und dabei einen unlöslichen Farbstoff freisetzt. Da das System in einer Hydrogel-Matrix eingeschlossen ist, kann dieser Indikator analog zu einer konventionellen Abklatschplatte angewendet werden. Die Oberfläche des Indikators wird auf die zu beprobende Oberfläche gedrückt. Dabei werden etwaig vorhandenen Mikroorganismen von der Hydrogel-Matrix aufgenommen. Kontrolle über FarbveränderungSobald diese in Kontakt mit den Enzym-Januspartikel-Komplexen kommen, binden sich die Januspartikel an die Mikroorganismen und der Komplex wird aufgelöst (siehe Abb. 1 b). Dadurch wird das Enzym wieder aktiv und zersetzt das chromogene Substrat, wodurch eine Farbänderung auftritt (siehe Abb. 2). Voraussetzung dafür ist natürlich, dass die Januspartikel die entsprechende Funktionalität besitzen. Dies kann entweder ein Antikörper für den Nachweis von einem spezifischen Mikroorganismus oder ein Lektin für den Nachweis der Gesamtkeimzahl sein. Dem Anwender wird durch diese Verfahren die Möglichkeit gegeben, die Qualität der Reinigungsmaßnahmen in Eigenkontrolle und ohne Zuhilfenahme von kostspieligen Geräten oder externen Dienstleistern zu ermitteln. Dies erlaubt, zeitnahe Korrekturmaßnahmen zu ergreifen, falls diese notwendig sind, und die Gefahr der Verbreitung und Kontamination zu beseitigen. Für weitere Informationen zum Forschungsprojekt oder zur Teilnahme an den projektbegleitenden Ausschusssitzungen können Sie das wfk – Cleaning Technology Institute e. V. (info@wfk.de) kontaktieren. Dr. Thorsten van den Berg markus.targiel@holzmann-medien.de

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