Eine neue Beschichtungstechnologie von Flux Polymers sorgt dafür, dass Kunststoffoberflächen in wenigen Minuten antibakteriell ausgestattet werden können.

Die gegenwärtige Pandemie zeigt mehr denn je, dass einfache Lösungen für eine bessere Hygiene wichtig sind. Denn nicht nur die direkte Übertragung, sondern auch kontaminierte Oberflächen stellen ein potenzielles Risiko für die Übertragung und Verbreitung von Krankheiten dar.

Das Europäische Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC) schätzt, dass sich allein in Europa jährlich mehr als 4 Millionen Menschen in Krankenhäusern infizieren. Im Schnitt verlängert sich so der Krankenhausaufenthalt der Patienten um rund 16 Millionen Tage jedes Jahr (WHO). 37.000 sterben an den Folgen einer solchen Infektion. Die Hälfte dieser nosokomialen Infektionen werden durch Implantate, wie Blasenkatheter, Beatmungsschläuche, Herzpumpen, Knieprothesen… etc. verursacht, der Rest durch unzureichende Hygiene. Allein in Deutschland wird ein Drittel der nosokomialen Infektionen als vermeidbar eingestuft.

Die Herausforderung liegt in der Verbreitung der Krankheitserreger selbst. Ihre schnelle Anhaftung an natürliche sowie künstliche Oberflächen und Bildung robuster Biofilme, die nur sehr schwer zu entfernen sind, macht sie zu gefürchteten Gegnern. Infektionsprävention muss daher schon früh im Prozess eingreifen. Neben der konsequenten Umsetzung von Hygienemaßnahmen stellt auch die Anwendung risikominimierender Medizinprodukte und Ausstattung, durch antibakterielle Beschichtung, eine effektive Schutzmaßnahme dar.

Um Oberflächen antibakteriell auszustatten gibt es eine Vielzahl an Möglichkeiten. Die Mehrzahl der antibakteriellen Beschichtungen setzt dabei bakterizide Substanzen wie z.B. Silber und Antibiotika frei oder sind selbst bakterizid (TiO₂). Doch die WHO warnt vor den übermäßigen Einsatz antibakterieller Mittel, da sie die Hauptursache für die Entwicklung von arzneimittelresistenten Bakterien sind, einer der größten Bedrohungen für die globale Gesundheit.

Denn nicht jede Anwendung verlangt den Einsatz toxischer Agenten. Im Gegensatz zu bakteriziden Beschichtungen verwendet Flux Polymers eine passive Beschichtung, welche Bakterien abrutschen lässt. Nicht bakterizid, sondern easy to clean.

Doch wie funktioniert das Verfahren im Detail und was macht es so einfach? Um die Anhaftung der Bakterien zu verhindern verwendet Flux Polymers ein hydrophiles Polymer. Dabei wird dieses zunächst in Alkohol gelöst, welches dann auf die Kunststoffoberflächen aufgebracht wird. Ob durch Aufsprühen oder Tauchbeschichtung spielt hierbei keine Rolle. Auch muss das zu beschichtende Material nicht vorbehandelt werden. Durch eine anschließende Belichtung mit UV-Licht wird die Beschichtung dann innerhalb von Sekunden dauerhaft an die Oberfläche gebunden. Durch die Einfachheit des Prozesses kann dieser vergleichsweise einfach in bestehende Produktionsprozesse integriert werden. Eine schnelle nachträgliche Beschichtung produzierter Objekte ist so ebenfalls möglich.

Das Ergebnis: Die patentierte Beschichtung verhindert das Anhaften von Bakterien durch einen rein physikalischen Effekt, so dass keine toxischen Substanzen freigesetzt werden, und Bakterien keine Resistenzen ausbilden könnten. Das Verfahren ist schnell, kostengünstig und wirkt sich nicht nachteilig auf das behandelte Material aus. Die Beschichtung ist lediglich 10 nm dick, was dafür sorgt, dass weder die Optik noch die Haptik des beschichteten Materials verändert wird. Außerdem ist sie permanent mit der Oberfläche verbunden und übersteht Licht, Hitze und andere physikalische Einwirkungen.

Da das Verfahren für nahezu alle Kunststoffe geeignet ist, sind die möglichen Einsatzgebiete vielfältig.  So sind neben Medizinprodukten und Krankenhausmöbeln beispielsweise auch beschichtete Touchscreens und Tastaturen, Türgriffe und Lichtschalter, oder Wasser- und Abwasserleitungen denkbar. Auch für den sich stark entwickelnden Bereich der Additiven Fertigung ist das Verfahren sehr gut geeignet. Weitere Eigenschaften der Beschichtung wie ein Anti-Fog Effekt sowie Haftungsverbesserungen für Klebeverbindungen sollen ebenfalls untersucht und getestet werden.

Mit der Zulassung des Patentes im vergangen Jahr und einer Finanzierung des Startups im Frühsommer diesen Jahres sind wichtige Voraussetzungen geschaffen, das Verfahren zur Anwendung zu bringen.