Desinfektion: aktive Oberflächen auf der Intensivstation

Nosokomiale Infektionen stellen eine Gefahr für Krankenhauspatienten dar, gerade auf Intensivstationen. Ihre Auswirkungen sind oft schwerwiegender als der ursprüngliche Grund für den Klinikaufenthalt. Das Projekt „PACMAN“ erprobt jetzt eine antimikrobiell wirksame Beschichtung für Kontaktflächen, mit denen viele Menschen in Berührung kommen und dabei Pathogene weitergeben.

Im Interview mit MEDICA.de erklärt Prof. Wolfgang Bäumler, wie die Beschichtung funktioniert, wie sie getestet werden soll und was er sich vom Projekt "PACMAN" erhofft.

Herr Prof. Bäumler, was ist das Ziel des gerade anlaufenden Projekts "PACMAN"?

Prof. Wolfgang Bäumler: Wir untersuchen, wie wir die Keimbelastung auf Oberflächen in Intensivstationen reduzieren können. Dazu setzen wir eine antimikrobielle Beschichtung ein. Außerdem quantifizieren wir nicht nur die Keime auf den Oberflächen, sondern wollen auch durch Whole Genome Sequencing verfolgen, wie sie durch die Stationen getragen werden.

Es ist schon seit vielen Jahren bekannt, dass bei der Transmission von Pathogenen im Krankenhaus nicht nur Kontakte von Mensch zu Mensch, zum Beispiel über die Hände, eine Rolle spielen, sondern auch Oberflächen im patientennahen Umfeld. Wenn Pathogene dort von einer Person hinterlassen werden, können diese über mehrere Tage oder Wochen überleben und bilden ein Reservoir, aus dem eine andere Person sie aufnehmen und verbreiten kann.

Wie funktioniert die Beschichtung?

Bäumler: Der Grundgedanke ist, dass sie die Bildung der Reservoirs verhindert oder zumindest verringert und damit auch die Verbreitung von Pathogenen einschränkt. Die Oberflächen werden mit einer Lösung bestrichen, die ein photodynamisches Farbstoffmolekül enthält. Sie trocknet innerhalb kurzer Zeit und bildet eine beständige, dünne Beschichtung. Wenn Licht auf die beschichtete Oberfläche fällt, entsteht direkt darüber ein hochreaktiver Sauerstoff (Singulett-Sauerstoff), der Bakterien und Viren auf der Oberfläche abtötet.

Wir haben die Technologie in einem früheren Projekt in zwei Krankenhäusern schon getestet. Der Vergleich von beschichteten und unbeschichteten Oberflächen hat gezeigt, dass die Keimzahlen auf den beschichteten Oberflächen erheblich geringer waren. Es gibt natürlich in Krankenhäusern schon Desinfektionsstandards für Oberflächen, welche aber Personaleinsatz bedeuten und nur in längeren Zeitabständen durchgeführt werden. Da die Wirkung einer Routine-Flächendesinfektion direkt nach ihrer Anwendung wieder verschwindet, bleibt die Fläche bis zur nächsten Durchführung ungeschützt. Der Charme einer solchen antimikrobiellen Beschichtung ist, dass sie permanent und ohne Zutun des Personals arbeitet. Flächendesinfektion und antimikrobielle Beschichtung können sich also gut ergänzen.

Wie lange hält der Effekt an?

Bäumler: Mindestens ein Jahr. Die Beschichtung ist so entwickelt, dass sie entweder lackiert oder nachträglich durch Wischen auf Oberflächen aufgetragen werden kann.

Gegen welche Art von Pathogenen wirkt der Effekt?

Bäumler: Letztendlich gegen alle, die in Krankenhäusern Probleme bereiten. Da gibt es inzwischen eine ganze Reihe. Im Fokus stehen meistens die resistenten Varianten MRSA und VRE, aber auch nicht-resistente Varianten sind problematisch. Außerdem sind gramnegative Bakterien auf dem Vormarsch.

Das Projekt ist in der Zeit vor der Corona-Pandemie entstanden, aber intern testen wir auch die Wirkung gegen behüllte Viren, zu denen das Corona-Virus gehört. Es gibt klare Hinweise auf die Wirksamkeit, aber das ist nicht explizit Teil des aktuellen Projekts.

Das Projekt steht gerade am Anfang. Wie soll es ablaufen und wer ist daran beteiligt?

Bäumler: Das Projekt läuft insgesamt drei Jahre, die klinische Feldstudie ist auf ein Jahr angesetzt. Wir führen sie auf zwei Intensivstationen durch: Auf einer beschichten wir Kontaktflächen, die andere Station dient als Kontrolle mit unbeschichteten Flächen. Dann vergleichen wir laufend, ob die Transmission auf den beschichteten Flächen wirklich kleiner ist als auf den unbeschichteten.

Seitens des Universitätsklinikums bestimmen wir gerade die Kontaktflächen, die als mögliche Hotspots für Übertragungen in Frage kommen. Dabei arbeiten wir mit zwei Unternehmen aus Regensburg zusammen.

Die Firma Dyphox hat die Beschichtung entwickelt und wird im Herbst unsere Intensivstation damit ausstatten. Weiterhin arbeiten wir mit der Firma PreSens zusammen, die parallel ein Verfahren für den schnellen Nachweis von Pathogenen auf Oberflächen entwickelt. Dabei kommt eine fluoreszenzoptische Sensorfolie zum Einsatz, die in Kombination mit einem Kamerasystem den Sauerstoffverbrauch von Pathogenen sichtbar macht.

Mit der Kombination dieser Technologien soll dann einmal wöchentlich über mehrere Monate hinweg die Keimbelastung auf den Oberflächen gemessen werden. Die Hypothese der Studie ist, dass die antimikrobielle Beschichtung nicht nur die Keimzahlen reduziert, sondern auch die Weiterverbreitung dieser Keime in Krankenhausstationen. Wir hoffen natürlich, dass damit auch die Rate von nosokomialen Infektionen zurückgeht.