Ein Forschungsteam hat ein Verfahren entwickelt, mit dem eine spezielle Beschichtung auf Kunststoffe aufgebracht werden kann. Diese tötet Viren und Bakterien in kurzer Zeit ab.
Auf alltagsüblichen Gegenständen wie Türgriffen oder Handläufen tummeln sich eine Vielzahl von krankheitserregenden Mikroorganismen: Viren und Bakterien, die Ursache für Infektionen werden können. Die Keimzahl auf häufig berührten Oberflächen kann aber durch eine antimikrobielle und antivirale Beschichtung deutlich reduziert oder sogar gänzlich deaktiviert werden.
Ein Team aus Wissenschaftlern hat nun eine biozide Beschichtung entwickelt, die eine antivirale Wirkung aufweist: Anhand von ausgewählten Bakteriophagen – wie z. B. synthetische SARS-2-Viren – zeigten sie, dass die Beschichtung eine nahezu vollständige Deaktivierung innerhalb von 30 Minuten bewirkt.
Das Verfahren zur Herstellung der Beschichtung setzt auf sogenannte Photopolymere: Das sind chemische Stoffe, die durch UV induzierte Polymerisation hergestellt bzw. ausgehärtet werden. Mittels Stereolithographie, einem auf Flüssigharz basiertem 3-D-Druck-Verfahren, können die Photopolymere zu hochwertigen, maßgeschneiderten Produkten verarbeitet werden.
In vielen Studien konnte außerdem nachgewiesen werden, dass Kupfer eine starke antivirale Aktivität aufweist – es kann gefährliche Viren innerhalb von Minuten töten. Doch wie bekommt man die antivirale Kraft des Kupfers auf Kunstoff-Oberflächen? Diese Frage stellten sich Forschende aus Löben und Graz. „Wir haben uns bei der Beschichtung die besondere Oberflächenbeschaffenheit von Photopolymeren zu Nutze gemacht. Es werden antiviral wirksame Nanopartikel durch eine einfache chemische Reaktion an die Oberfläche gebunden, und bleiben dort fest verankert“, erklärt Romana Schwarz von der Montanuniversität Leoben.
Die Aufbringung dieser antiviralen Schicht gestaltet sich sehr einfach. Das Photopolymer wird hierzu in eine wässrige Lösung von Kupfer-Nanopartikel eingelegt. Bereits nach kurzer Zeit binden sich die Nanopartikel an die Oberfläche des Kunststoffs.
„Mit Testviren, die Corona-Viren in ihrem Verhalten sehr ähneln, haben wir [...] die entwickelte Beschichtung ausgiebig getestet. Wir kamen zu dem Ergebnis, dass innerhalb von 30 Minuten die Viruslast deutlich verringert war bzw. die Viren ganz deaktiviert wurden“, bestätigt Dr. Clemens Kittinger von der Universität Graz.
Das Verfahren wurde kürzlich zum Patent eingereicht. Derzeit wird die Wirkung der Kupfer-Nanopartikel auf unterschiedliche Bakterienstämme untersucht.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der Montanuniversität Leoben.
Bildquelle: Martin Woortman, unsplash.