Silber-Additive machen Bakterien den Garaus

Nach offiziellen Schätzungen werden jährlich rund 4,1 Millionen Patienten im Gebiet der EU Opfer der oftmals lebensbedrohlichen Krankenhausinfektion. Das Europäische Zentrum für die Prävention und Kontrolle von Krankheiten (ECDC) schätzt zudem die Zahl der Todesfälle, die mutmaßlich auf diese Infektionen zurückzuführen sind, auf mindestens 37 000 pro Jahr.

Um die Hygienemaßnahmen in Krankenhäusern zu unterstützen, lassen sich Kunststoffteile von Medizingeräten antimikrobiell ausrüsten. Dafür hat Sanitized eine bewährte Technologie aus der Textilausrüstung weiterentwickelt. Diese basiert auf der natürlichen antibakteriellen Wirkung von Silber. Aufgrund seiner natürlichen antibakteriellen Eigenschaften wird Silber schon seit rund 3000 Jahren in den verschiedensten Bereichen eingesetzt: Im antiken Griechenland und Rom sowie im Mittelalter, um Wasser zu desinfizieren und Essen zu lagern. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts bewährte es sich als antibakterieller Wirkstoff. Seitdem haben sich die Wirksamkeit und Sicherheit des Metalls gut etabliert.

Nun kann die Kunststoffindustrie von dieser Erfahrung profitieren, denn die Additive können jetzt in Polymeren eingesetzt werden. Es handelt sich hierbei um keine Schutzfunktion, die nur auf der Oberfläche aufgebracht wird. Die antimikrobiellen Wirkstoffe werden während des Produktionsprozesses direkt in das Polymergranulat (Masterbatch) eingebettet.

So wird einerseits die maximale Wirkung und darüber hinaus die größtmögliche Sicherheit für das Endprodukt generiert. Die in dieser Weise ausgerüsteten medizinischen Produkte haben einen integrierten Schutz gegen das Wachstum von Bakterien. Die antimikrobielle Wirkung des Silbers verhindert die Vermehrung von Bakterien auf den entsprechend ausgerüsteten Kunststoffteilen – dauerhaft und lang anhaltend. Ergebnisse eines unabhängigen Labors in Großbritannien bestätigen sogar die Wirkung von Sanitized MedX200 gegen Gefahrenherde wie zum Beispiel MRSA-Keime und NDM-1 Bakterienstämme.

Die Weiterentwicklung lässt sich in medizintauglichen Polymeren wie Polyolefine PP und PE oder technischen Kunststoffen wie PC, ABS und PA oder PET einsetzen. Die integrierte antimikrobielle Wirkung wird durch die bis zu 300 °C hohen Temperaturen, die während des Produktionsprozesses entstehen können, nicht beeinflusst. Darüber hinaus ist sichergestellt, dass trotz der hohen Temperaturen keinerlei Verfärbungen des Kunststoffes verursacht werden. Auch die Herausforderung, bei der Verarbeitung von kristallinen Kunststoffen wie PC, PS oder PET zu transparenten Produkten, keine Schleierbildung entstehen zu lassen, wird gemeistert. Der Transparent-Effekt ist beispielsweise in Atemmasken erwünscht. Um den optimalen Schutz gegen Bakterienbesiedlung bieten zu können, wird die Formulierung der Additive in enger Abstimmung mit den Produktionsverantwortlichen jeweils individuell zusammengestellt. Die Basis hierfür sind verschieden hohe Konzentrationen. Bei der Empfehlung für Dosis und Konzentration werden jeweils der zukünftige Einsatzzweck, das Material selbst und natürlich die Produktionsbedingungen berücksichtigt.

Das Produkt ist mit nahezu allen Verarbeitungstechniken kompatibel: Spritzguss, Extrusion, Kalandrieren oder Beschichtung. Durch die Zertifizierung ISO 10993-5 wird bestätigt, dass das Produkt nicht zytotoxisch und daher unbedenklich für den Einsatz in Medizingeräten geeignet ist. Im eigenen mikrobiologischen Labor von Sanitized werden fortlaufend Tests am Produkt durchgeführt, insbesondere natürlich am Endprodukt, um die Sicherheit und die lang anhaltende Wirksamkeit gegen Bakterienbesiedlung dokumentieren zu können.

Die antimikrobiellen Eigenschaften sind für invasive medizinische Geräte besonders relevant, denn sie sind potenzielle Überträger für Bakterien. Am Beispiel des Urinalkatheters lässt sich beispielhaft erläutern, wie wichtig eine solche Schutzfunktion ist. Die Quelle vieler Mikroorganismen ist endogen, das heißt viele Menschen tragen die Erreger in inaktivem Zustand bereits in sich. Meist sind es dann die Hände des Krankenhauspersonals und in vielen Fällen die medizinischen Geräte selbst, die die Verunreinigung verursachen. Die Mikroben können durch die Oberfläche des Katheters oder über Verbindungsstücke in den Urinalbereich eingebracht werden. Je länger ein Patient auf einen Urinalkatheter angewiesen ist, desto höher das Risiko einer Infektion. Das statistische Risiko, sich mit Krankenhausbakterien zu infizieren, liegt bei 3 bis 10 % pro Tag. Hochgerechnet entspricht dies einem fast 100 %igen Infektionsrisiko bei einem 30-tägigen Aufenthalt.

Auch Blutinfusionen sind eine potenzielle Gefahrenquelle für die Infektion mit Krankenhauskeimen. Hier sind die Verbindungssysteme der kritische Punkt. Diese und auch mechanische Ventile sind mögliche Orte zur Ansiedlung von Bakterien. Ein weiteres Beispiel sind Behandlungen an den Augen. Wie schnell, selbst an einem gesunden Auge, eine Infektion entstehen kann, ist vielen bekannt. Geräte für operative Eingriffe in der Opthalmologie müssen deshalb allerhöchste hygienische Bedingungen erfüllen. Außerhalb des Krankenhauses profitieren auch Kontaktlinsenträger von Kunststoffen mit Bakterien hemmender Funktion.

Dr. Bruno Piastra Product Manager Polymer Additives Sanitized, Burgdorf/Schweiz

Weitere Informationen www.sanitized.com