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Antimikrobielle Oberflächen

Hintergrund
Zum Schutz vor Viren und Bakterien sind seit einiger Zeit verschiedene Beschichtungsmittel für Oberflächen sowie anti-mikrobielle Oberflächen resp. Folien auf dem Markt erhältlich. Die Produkte zur antimikrobiellen Ausstattung von Oberflächen sollen verhindern das Keime über berührte Flächen (Türgriffe, Lichtschalter, Tastaturen, Touchdisplays etc.) übertragen werden.Damit eine Übertragung schädlicher Viren und Bakterien verhindert werden kann, muss die antimikrobielle Wirkung schnell und effektiv erfolgen. Bei einigen Beschichtungen erfolgt die Reduktion jedoch entweder nur sehr langsam oder die Reduktion der Krankheitserreger ist zu gering. Die Bioexam AG hat langjährige Erfahrung in der Untersuchung von antimikrobiellen Oberflächen auf ihre Wirksamkeit. Die Bestimmung der antimikrobiellen Aktivität von Polymeren wird beispielsweise anhand der bei der Bioexam akkreditierten Methode nach ASTM E2180 durchgeführt:

Ziel der Prüfung

Die Prüfung nach ASTM E2180 ergibt eine quantitative Aussage der antimikrobiellen Wirksamkeit der Oberfläche des geprüften Musters im Vergleich zu einem Kontrollmuster.

Prüfprinzip

Der Prüfstamm (Bakterium, Hefe oder Schimmelpilzsporen) wird als dickflüssige, wässrige Suspension auf das Prüfmuster aufgetragen, die beim Abkühlen ein halbfestes Gel bildet. Dadurch ist der Kontakt der Mikroorganismen mit der Prüffläche gewährleistet. Nach 24 h bei 20-25 °C wird die Anzahl der überlebenden Mikroorganismen in beiden Proben bestimmt. Schliesslich wird daraus berechnet, wie stark die Mikroorganismen im Prüfmuster im Vergleich zum Kontrollmuster reduziert wurden.

Berechnung und Angabe der Ergebnisse

Die Prüfung erfolgt im Dreifachansatz. Für die Berechnung der Keimzahlreduktion werden als Erstes die geometrischen Mittelwerte aus den drei Ansätzen berechnet. Die Verwendung des geometrischen anstelle des arithmetischen Mittels hat mit der exponentiellen Vermehrung der Mikroorganismen zu tun. Es wird wie folgt berechnet (X1, X2 und X3 sind die drei Einzelwerte der Keimzahlen):

geometrisches Mittel = 10^{((logX1+logX2+logX3)/3)}

Aus den beiden geometrischen Mittelwerten nach 24 h wird anschliessend ermittelt, um wieviel Prozent die Keimzahl der Prüfmuster gegenüber derjenigen der Kontrollmuster abgenommen hat (Berechnung siehe Beispiel aus Prüfbericht unten).

Als Alternative zur prozentualen Abnahme kann die Reduktion auch in Anzahl Zehnerpotenzen (log-Stufen) angegeben werden (a und b sind die geometrischen Mittelwerte der Keimzahlen nach 24 h der Kontroll- bzw. Prüfmuster):

Reduktion in log-Stufen = log₁₀ a – log₁₀ b

Bsp.:	geom. Mittel Kontrollmuster (24 h)	geom. Mittel Prüfmuster (24 h)	Reduktion in Prozent	Reduktion in log-Stufen
	100‘000 KBE	50‘000 KBE	50 %	0.3
	100‘000 KBE	10‘000 KBE	90 %	1
	100‘000 KBE	100 KBE	99.9 %	3
	100‘000 KBE		>99.99 %	>4

Interpretation der Ergebnisse

Aus den Werten „Kontrolle (0 h)“ ist ersichtlich, wie hoch die Beimpfung der Proben war. Der Vergleich mit den Werten „Kontrolle (24 h)“ zeigt, ob bzw. wie stark sich die Mikroorganismen beim Kontrollmuster in den 24 h vermehrt haben. Je tiefer die Werte „Prüfmuster (24 h)“ sind, desto stärker wurden die Mikroorganismen gegenüber dem Kontrollmuster reduziert. Eine doppelt so starke antimikrobielle Wirksamkeit des Prüfmusters führt zu einer Verdoppelung der Reduktion in log-Stufen.

Es gibt keine Akzeptanzkriterien für Prüfungen gemäss ASTM E2180. Allfällige minimale Anforderungen müssen in Abhängigkeit des jeweiligen Produkts und seiner Verwendung definiert werden.

Beispiel aus einem Prüfbericht

Autoren

Dr. Lukas Rohr, Wissenschaftlicher Leiter / FvP, Sascha Trüssel Bereichsleiter Umwelt und Facility Management, Bioexam AG

Quellen

ASTM E2180-18; Informationsblatt Antimikrobielle Oberflächenbeschichtung, Bundesamt für Gesundheit BAG - Direktionsbereich Verbraucherschutz; VDI-Statusreport April 2020: Antimikrobielle Oberflächen zur Infektionsprävention.

Bitte kontaktieren Sie uns:

Bioexam AG
Maihofstrasse 95a
6006 Luzern
www.bioexam.ch