Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Untersuchung der textilen Einflussparameter auf Bakterienadhärenz und -wachstum bei medizinischen Textilien zur Minderung von Krankenhausinfektionen

Textilien spielen in der Krankenhaushygiene eine große Rolle, denn sie stehen im direkten Kontakt zu Patienten und Krankenhauspersonal und stellen somit ein potentielles Übertragungs- und Infektionsrisiko dar. Studien belegen, dass mit Keimen verunreinigte Textilien eine der wesentlichen Infektionsübertragungsquellen für Krankenhausinfektionen (Healthcare Associated Infections (HAI)) sind. Antimikrobielle Textilien können daher vorteilhaft zum Zweck der Infektionsprävention eingesetzt werden. Industrieller Stand der Technik ist der Einsatz von kostenintensiven Biozidzusätzen (z.B. Silber) welche entweder zur Faserdotierung oder in der Veredelung eingesetzt werden. Zur Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit deutscher KMUs müssen daher kostengünstige textile Lösungen entwickelt werden, welche die Keimbelastung nachweislich minimieren. Das Projekt BAKTEX visiert daher die Reduzierung der Menge an verwendeten kostenintensiven Biozid an. Der hiermit einhergehende Wirkverlust soll maßgeblich durch die Veränderung Faserstruktur kompensiert werden. Es werden daher die Einflussparameter Faserstruktur und Oberflächenbeschaffenheit nach dem natürlichen Vorbild eines Flügels der Heuschrecke Psaltoda claripennis gezielt modifiziert und die Menge des Biozids angepasst. Die spezifische Kombination von Faserstruktur und Topografie mit der kleinstmöglichen Menge antimikrobieller Faserdotierung soll eine maximale antimikrobielle Wirkung erzielen. Ziel ist die Keimbelastung auf textilen Oberflächen um mehr als 99,99 % zu reduzieren.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen der Arbeit wurden geeignete Düsengeometrien zur Herstellung stark profilierte Fasern identifiziert und geeignete Schmelzspinnprozesspunkte zur Verstärkung der Faserprofilierung ausgewählt. Hierbei weist beispielsweise die Spinnkopftemperatur einen signifikanten Einfluss auf die Faserprofilierung auf. Eine Erhöhung der Extrusionstemperatur bewirkt eine Verringerung der Profilabstände, eine Verringerung der Temperatur verstärkt die Profilierung. Die entstehende Profilierung der Fasern konnte anhand von Formfaktoren quantifiziert werden. Des Weiteren war die Dotierung der Profilfasern mit 0,1 bis 0,3 wt-% Nanosilber möglich. Es konnten erfolgreich textile Flächen in Form von Gestricken aus den Profilfasern mit und ohne Silberdotierung hergestellt werden.

Die mikrobiologischen Analysen der Fasern zeigten, dass die Profilierung alleine nicht bewirken konnte, dass an deren Oberfläche Bakterien weniger stark anhaften/adhärieren. Jedoch konnte gezeigt werden, dass sich Bakterienadhärenz und antimikrobielle Wirksamkeit bei den profilierten silberdotierten Schneeflockenfasern gegenseitig ergänzten. Während die Bakterienadhärenz durch die Profilierung der Fasern zunahm, verstärkte sich insgesamt die antimikrobielle Wirksamkeit.

Mit den vorliegenden Ergebnissen wurden für die textilen und medizintechnischen Unternehmen in Deutschland neue Erkenntnisse und praxisnahe Hilfsmittel bzgl. prozesstechnischer Zusammenhänge der Herstellung von mit Silber additivierten Profilfasern und dessen Einfluss auf die antibakterielle Wirkung generiert. Somit ist das Projekt Grundstein für neue innovative Anwendungen im Bereich der antibakteriellen Ausrüstung von textilen Medizinprodukten und hilft deutschen KMUs sich im internationalen Wettbewerb durch innovative Produkte einer erwarteten signifikanten Verbesserung im klinischen Outcome zu behaupten.