Lichtinduzierte Desinfektion

ReinRaumTechnik - Lichtinduzierte Desinfektion ist der Trendsetter in Life Science Bereiche wie etwa in der Pharma- und Medizintechnik wenn es nach Ortner Reinraumtechnik in Villach geht. Entwickelt wurde dieses Verfahren in enger Kooperation zwischen Wirtschaft und Wissenschaft und bringt ganz neue Perspektiven für die Planung und den Betrieb in der Reinraumtechnik.

Reinräume stellen künstliche Ökosysteme dar, wo durch ein falsches oder übertriebenes Hygienemanagement die mikrobielle Flora aus dem Gleichgewicht gebracht und die Ausbreitung von Pathogenen begünstigt werden kann.
Um klassifizierte Reinräume (ISO/GMP) mit reduzierten Partikel sowie reduzierter mikrobieller Verunreinigung zu schaffen hat die Industrie über viele Jahre hindurch ein für sich eigenes standardisiertes „Hürdenmanagement" für Reinräume entwickelt. Meist kostenintensive Personen- und Materialschleusen, aufwändige Umkleideprozeduren und zeitintensive Ein- und Ausschleuseprozesse von Material und Personal sind die Folge.
Und dennoch haben es Experten heute in Reinraumsituationen oftmals mit
- adaptierten,
- hochspezialisierten,
- an nährstofflimitierte Verhältnisse angepasste,
- UV-resistente Mikroorganismen-Populationen
zu tun.

Lichtinduzierte Desinfektion als Zukunftstechnologie zur Schaffung von Reinheit
In einem Gemeinschaftsprojekt der Unternehmen Ortner Reinraumtechnik, Dastex Reinraumzubehör, der Forschungseinheit RCPE (Research Center Pharmaceutical Engineering) und dem Insitut für Umweltbiotechnologie an der TU in Graz wurden neue Ansätze und Verfahren für genau diese Aufgabenstellung entwickelt.
Herausgekommen ist eine sehr vielversprechende wissenschaftliche Neuheit mit hochgradiger Praxisrelevanz. Die Strategie besteht dabei aus dem Einsatz von speziellen Farbstoffen und der Entwicklung neuer funktioneller Textilien, die unter der Einwirkung von Licht, Keime innerhalb von Minuten abtöten. Diese Bakterien sind in der Lage, human-assoziierte Problemkeime durch über die Luft übertragene Substanzen in ihrem Wachstum zu hemmen. Was recht einfach klingen mag, ist in Wahrheit das Ergebnis von mehreren Jahren intensiver Forschungstätigkeit.

Bionik in der Entkeimung
Für das Entkeimungsverfahren wurde das Prinzip der lichtinduzierten Desinfektion von Oberflächen oder Materialien entwickelt. Ähnliche Vorgehensweisen setzt beispielsweise die Medizintechnik in unterschiedlichster Weise (beispielsweise bei der Behandlung von Wunden, bis hin zur Bekämpfung von Krebszellen) schon seit vielen Jahren erfolgreich ein. Das grundlegende Prinzip ist dabei die Aktivierung eines bestimmten Farbstoffes mit entsprechenden Lichtwellenlängen. In der Folge wird die Freisetzung von Sauerstoffradikalen gefördert. Diese Radikale schädigen die Zellwand der Bakterien und Mikroorganismen und führen schließlich zu einem Absterben der Zellen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Methode liegt in ihrer unspezifischen antimikrobiellen Wirkung - es wird die Ausbildung von Resistenzen nachhaltig verhindert.
Bisher insgesamt vier Patentanmeldungen und eine Staatsauszeichnung bezeugen die Relevanz und die Exzellenz der Ergebnisse.

Lichtinduzierte Technologie im Reinraumalltag
Der Einsatz dieser Methode in der Reinraumumgebung stellt eine besondere Neuerung mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten dar.
Zwei Anwendungsgebiete stehen dabei im Fokus der Firma Ortner:
Modernste Personenschleuse mit integrierter photodynamischer Desinfektion
In Kürze wird Ortner eine eigens entwickelte Personenschleuse bzw. ein gesamtes Personenschleusensystem vorstellen. Neben den bisher bewährten Funktionen der Partikelentfernung wird dieses System eine zusätzliche Oberflächen- bzw. Bekleidungsdesinfektion besitzen. Dabei werden Oberflächen von Reinraumtextilien mit einem für Mensch und Tier harmlosen Farbstoff, welche eine photoreaktive Eigenschaft besitzt (sog. Photosensitizer) versehen oder in die Faser selbst eingebracht. Der Farbstoff entfaltet durch spezielle Lichteinwirkung eine antimikrobielle Wirkung. Umgesetzt wird dies mit einem besonders ausgeklügelten, intelligenten Lichtmanagement und energiesparender LED Technologie.
Dekontamination von Oberflächen unterschiedlichster Reinraummaterialien
Zukünftig soll es möglich sein, ganze Räume inklusive der sich darin befindlichen Maschinen und Anlagen von den störenden Mikroorganismen nachhaltig zu befreien. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von photoreaktiven Oberflächen. Gelingen soll dies durch bioreaktive Farbstoffe. Die bisher erzielten Laborergebmisse versprechen eine besonders wirkungsvolle Keimreduktion und hohe Abtötungsrate in kürzester Zeit. Im Vordergrund all dieser Ergebnisse steht die Vermeidung von Verschleppung mikrobiologischer Verkeimung in und aus Sicherheitsbereichen.

Die Zukunft ist bereits 2012
Die lichtinduzierte Dekontamination bietet ein enormes Potenzial für weitere Anwendungsmöglichkeiten sind sich die Projektverantwortlichen Univ. Prof. Gabriele Berg (Institut für Umweltbiotechnologie), Josef Ortner (Ortner Reinraumtechnik), Dr. Stefan Liebminger (RCPE) und Carsten Moschner (Dastex Reinraumzubehör) einig. Bereits 2012 wird Ortner praxistaugliche Systeme wie die Personenschleuse bzw. das Personenschleusensystem für den Reinraumalltag vorstellen. Personen im bekleideten Zustand zu desinfizieren ist wohl der Wunsch eines jeden Reinraumbetreibers. Und der könnte mit der photodynamischen Desinfektion schon in naher Zukunft in Erfüllung gehen.