Forschung zur Hygiene elastischer Bodenbeläge Nachhaltig desinfizierend wirkende Systeme

Im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt das wfk-Institut in Krefeld erneuerbare antimikrobielle Peptid-Primersysteme zur einfacheren Gewährleistung einer nachhaltigen Hygiene elastischer Bodenbeläge im Gesundheitsbereich.Oberflächen in Krankenhäusern und Praxen können als Übertragungsquelle für Krankheitserreger fungieren. Hierbei sind auch Fußböden zu berücksichtigen, da Bodenflächen den weitaus größten Anteil aller Oberflächen ausmachen. Eine sachgerechte Bodenreinigung und -desinfektion liefert einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der Keimbelastung, jedoch führt die permanente Begehung der Fußböden zwischen zwei Reinigungs- beziehungsweise Desinfektionszyklen zu einer schnellen Rekontamination mit Mikroorganismen. Keimzahlen gering haltenIm Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt das wfk-Institut erneuerbare, nachhaltig desinfizierend wirkende Systeme, die es ermöglichen, auch zwischen zwei Reinigungs- beziehungsweise Desinfektionsintervallen die Keimzahlen gering zu halten. Der neuartige Lösungsansatz basiert auf erneuerbaren antimikrobiellen Peptid-Primersystemen (APP) zur Gewährleistung einer nachhaltigen Hygiene elastischer Bodenbeläge. Diese Systeme bestehen aus antimikrobiellen Peptiden und einem Primersystem mit pH-abhängig kationischer Ladung. Die keiminaktivierende Wirkung basiert auf antimikrobiellen Peptiden. Der Wirkungsmechanismus beruht auf unterschiedlichen Interaktionen zwischen den Peptiden und der Zellmembran beziehungsweise Membranbestandteilen der Mikroorganismen. Diese Interaktionen führen zu einer peptidinduzierten Membranpermeabilisierung und letztlich zur Zelllyse (Zerstörung der Zellen) beziehungsweise Freisetzung zellulärer Inhaltsstoffe. Gleichzeitig bricht das Membranpotential zusammen und der Stoffwechsel der Zellen kommt zum Erliegen, die Zellen sterben ab. Dringen die antimikrobiellen Peptide ins Zellinnere ein, so können diese sich an Rezeptormoleküle oder an Proteine und Nukleinsäuren binden. Die daraus resultierende Hemmung essentieller Stoffwechselaktivitäten führt ebenfalls zur Inaktivierung der Mikroorganismen. Polyelektrolyte als PrimersystemDas zur Immobilisierung verwendete Primersystem ermöglicht aufgrund seiner pH-abhängig kationischen Ladung zum einen die reversible Bindung der antimikrobiellen Peptide an die anionische Pflegebefilmung der Bodenbeläge und zum anderen die Ausrichtung der Peptide (Orientierung des kationischen Molekülteils weg vom Bodenbelag). Als Primersystem eignen sich schwache kationische Polyelektrolyte, die bei saurem und neutralem pH-Wert positiv geladen vorliegen und somit zur elektrostatischen Wechselwirkung mit der anionischen Pflegebefilmung von elastischen Bodenbelägen einerseits und den negativ geladenen Gruppen der Peptide andererseits fähig sind. Dadurch kommt es zu einer Bindung der Peptide und einer festen Immobilisierung auf der Oberfläche der Pflegebefilmung. Die antimikrobiell wirksamen, positiv geladenen Gruppen der Peptide bleiben hierbei frei und somit aktiv. Bei basischen pH-Werten verlieren schwache kationische Polyelektrolyte ihre Ladung, so dass die Adhäsionskräfte, die die antimikrobiellen Peptid-Primersysteme an die Pflegebefilmung binden, stark abnehmen. Werden die elastischen Bodenbeläge im Rahmen der Unterhaltsreinigung mit Reinigungslösungen entsprechender pH-Werte behandelt, lässt sich das Primersystem daher leicht ablösen. Da Peptide in diesem pH-Bereich negativ geladen sind, werden sie von den anionischen Pflegebefilmungen abgestoßen und zusammen mit dem Primersystem entfernt. Untersuchungen zur WirksamkeitZurzeit werden verschiedene antimikrobielle Peptide (Nisin, Magainin, Bacitracin et cetera) in quantitativen Suspensionsversuchen sowie Agardiffusionstests auf ihre Wirksamkeit gegenüber verschiedenen Mikroorganismen (S. aureus, P. aeruginosa, E. coli, et cetera) untersucht. Als Ausgangsverbindung für das Primersystem wird lineares Polyallylamin verwendet. Die Aminogruppen befinden sich in den Seitenketten des Polymers und ermöglichen so eine effiziente Ausrichtung an der Oberfläche. Des Weiteren liegt dieses Polymer im neutralen sowie sauren pH-Bereich vollständig protoniert und somit kationisch vor. Um die Stabilität der Befilmung gegen mechanische Belastung auf den Bodenbelägen zu erhöhen, kann mit kommerziell verfügbaren Isocyanatvernetzern, die gewöhnlich im Bereich der Polyurethanbefilmungen Anwendung finden, die Haftung erhöht werden. Das so erhaltene System lässt sich in Form einer Wischpflege auf anionische polyacrylatbasierte Pflegebefilmungen auftragen, ohne das optische Erscheinungsbild zu beeinträchtigen. Interessenten für eine Mitwirkung im projektbegleitenden Ausschuss werden gebeten, sich beim wfk-Institut zu melden (Kontaktdaten siehe unten). Dr. Sabrina Kolbe | markus.targiel@holzmann-medien.de

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