Bewegung von Keimen erkennen und eindämmen

Regensburg.  Bereits im vergangenen Jahr haben klinische Tests am Universitätsklinikum Regensburg (UKR) gezeigt, dass antimikrobiell beschichtete Oberflächen auf Basis der Photodynamik die Anzahl von Keimen erheblich reduzieren können.
In einem zweiten Schritt soll unter der Konsortialführung der Abteilung für Krankenhaushygiene und Infektiologie zusammen mit den Entwicklern der Oberflächenbeschichtung, der Firma Dyphox, ein weiterer Schritt in Richtung Patientensicherheit gegangen werden. Im von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Projekt „PACMAN“ wird nun untersucht, welchen Einfluss die antimikrobielle Beschichtung auf die Verbreitung von Keimen in patientennahen Bereichen eines Krankenhauses hat. Dazu sollen Oberflächen auf zwei Intensivstationen beschichtet werden. Zudem soll ein minutenschnelles Keimdetektionssystem entwickelt und getestet werden.

„Mit dem Ergebnis der ersten klinischen Tests in der Notaufnahme des UKR sind wir mehr als zufrieden“, resümiert Professor Dr. Wulf Schneider, Leiter der Abteilung für Krankenhaushygiene und Infektiologie des UKR sowie Inhaber der einzigen Universitätsprofessur für Krankenhaushygiene in ganz Bayern. „Die antimikrobielle Oberflächenbeschichtung auf Basis der Photodynamik hat die Keimlast auf den behandelten Flächen drastisch reduziert. Jetzt möchten wir untersuchen, welche Krankheitserreger sich über patientennahe Oberflächen weiterverbreiten, wie das passiert und vor allem, ob dies durch die antimikrobielle Beschichtung verhindert werden kann.“

Von diesem wissenschaftlichen Standpunkt aus starten Professor Dr. Schneider sowie Professor Dr. Wolfgang Bäumler, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Klinik und Poliklinik für Dermatologie, den neuen Forschungsabschnitt, zusammen mit den beiden Regensburger Biopark-Firmen PreSens und Dyphox, letztere eine Startup-Ausgründung aus dem UKR. Das Projekt „PACMAN“ mit einer Projektsumme von 1,5 Millionen Euro wird von der Bayerischen Forschungsstiftung für drei Jahre gefördert.

Verhinderung der Verbreitung von multiresistenten Erregern

Bei der Übertragung von Krankheitserregern spielen die vielen Oberflächen in der Umgebung der Patienten eine wichtige Rolle. Besonders Bakterien können auf Oberflächen über mehrere Monate überleben, infektiös bleiben und bilden so ein potentielles Reservoir für die Verbreitung von Krankheiten. Mittels der antimikrobiellen Beschichtung „Dyphox“ auf Basis der Photodynamik kann diese Reservoir-Bildung auf den Oberflächen reduziert werden. Die Beschichtung enthält einen speziellen Farbstoff, welcher für das Auge unsichtbar ist.

Der Farbstoff ist in der Lage, die Energie des auf die Oberfläche treffenden Raumlichts an den Sauerstoff in der Beschichtung weiterzugeben. Der so aktivierte gasförmige Sauerstoff beginnt dann unmittelbar damit, die Krankheitserreger auf der Oberfläche zu zerstören, darunter auch die multiresistenten Erreger. „Sogenannte Mischzonen, also Flächen, mit denen Patienten und medizinisches Personal gleichermaßen in Berührung kommen, spielen bei der Weiterverbreitung von Erregern eine wichtige Rolle“, so Professor Schneider. So kommt es im Laufe eines Tages auf einer Intensivstation zu mehr als 200 Handkontakten zwischen Patient und Personal.

Um die Weiterverbreitung von Krankheitserregern zu untersuchen, werden im Projekt modernste Sequenzierungsverfahren eingesetzt. Mit ihnen wird in regelmäßigen Abständen untersucht, welche Erreger wo und wann auf den Oberflächen auftreten. „Diese Vorgehensweise soll eine Art Bewegungsprofil der Krankheitserreger über Oberflächen ergeben“, erklärt Professor Schneider. „Gelingt es der antimikrobiellen Beschichtung, die Weiterverbreitung von Krankheitserregern über Oberflächen zu reduzieren, kann damit ein wichtiger Beitrag zur Reduktion nosokomialer Infektionen geliefert werden.“

Um das zu untersuchen, werden die Wissenschaftler eine neuartige antimikrobielle Beschichtung von Dyphox auf zwei Intensivstationen am UKR einsetzen. „Diese Beschichtung ist natürlich kein Ersatz für eine gründliche Reinigung und deshalb immer in Kombination mit einer Flächendesinfektion zu sehen“, so Professor Schneider. Darüber hinaus kann diese Beschichtung nicht nur im Bereich der Medizin eingesetzt werden, sondern auch in der Lebensmittelindustrie, in Schulen und Kindergärten sowie in vielen weiteren öffentlichen Bereichen.

Kontrolle der Desinfektionsleistung

Im Weiteren wird von der Firma PreSens eine Sensorfolie entwickelt, mit deren Hilfe lebendige Bakterien durch ihren Sauerstoffverbrauch erkenntlich gemacht werden können. „Mittels dieser neuartigen Vor-Ort-Reinigungskontrolle können wir erkennen, wie gut die Desinfektionsleistung der antimikrobiellen Beschichtung ist, und wir bekommen sofort ein Ergebnis“, so Professor Bäumler. Eine Kamera soll innerhalb weniger Minuten direkt vor Ort messen, ob die Bakterien auf der Fläche abgetötet worden sind. Bislang dauert eine solche Messung zur Keimbestimmung in einem Labor zwischen bis zu 48 Stunden. „Ein Keim der vor Ort abstirbt, kann keinen Schaden mehr anrichten, und das muss unser Ziel sein“, bekräftigen die Wissenschaftler Ihre Motivation.

 

Bericht und Bild: Universitätsklinikum Regensburg