Fasermaterialien
Keimfreie Kittel
Die Bekleidung von Ärzten und Pflegekräften spielt bei der Unterbrechung möglicher Infektionsketten im Gesundheitswesen eine bedeutende Rolle. Dies zeigt u. a. eine aktuelle Studie, die in einem Krankenhaus in Jerusalem (Israel) durchgeführt wurde. Dabei wurde die Keimbelastung der Dienstkleidung von 135 Ärzten und Pflegekräften untersucht. Bei etwa 60 % der Proben wurden potenzielle Krankheitserreger gefunden, darunter auch antibiotikaresistente Keime.
Textilien sind also durchaus ernstzunehmende potentielle Infektionsquellen im Krankenhaus. An den Hohenstein-Instituten in Bönnigheim wurde deshalb ein neuartiges Keimübertragungsmodell entwickelt mit dem in einem ersten Schritt die Übertragungswege von Mikroorganismen in einer öffentlichen Toilette verfolgt wurden. Dabei beobachteten die Wissenschaftler, in welchem Umfang die Übertragung von Bakterien, Pilzen und Viren von einer Keimquelle über die Hände von Testpersonen auf verschiedene Objekte im Raum (z. B. Toilettenbürste, Türklinke, Wasserhahn) stattfand. In der Folge ging es dann darum festzustellen, inwieweit diese Gegenstände damit selbst zur Infektionsquelle werden. Mit dem neuen Keim-Übertragungsmodell wurde so etwa untersucht, wie viele Mikroorganismen über die Hand einer Person von der Toilettenbürste auf die Türklinke übertragen werden und welche Keimdosis die nächste Person, welche die Tür öffnet, mit ihrer Hand weiter verbreitet.
Die praxisnahe Studie korreliert erstmals Keimübertragungswege zu derzeit bekannten infektiösen Dosen von Bakterien, Pilzen und Viren. Zwar reduzierte sich erwartungsgemäß die Anzahl lebensfähiger Erreger bei jedem Übertragungsschritt in der Toilette von Händen auf Objekte, doch einige Krankheitserreger wurden durch Kontakt mit kontaminierten Oberflächen noch in ansteckenden Dosen auf andere Testpersonen übertragen.
Das neue Keimübertragungsmodell wird von den Hohenstein Wissenschaftlern derzeit weiter entwickelt, um auch für Textilien im Gesundheitssystem eingesetzt werden zu können.
Antimikrobielle Kleidung
Im Sinne einer verbesserten Infektionsprophylaxe wird seit einigen Jahren OP- und Bereichskleidung antimikrobiell ausgerüstet. Die Wirksamkeit solcher Produkte wird ebenfalls mit Hilfe standardisierter und praxisnaher Verfahren überprüft. Die Untersuchungsergebnisse der vergangenen Jahre zeigen, dass zum Teil erhebliche Unterschiede in der Wirksamkeit antimikrobiell aktiver Textilfasern bestehen. Bei der Anschaffung oder dem Leasing von OP- und Bereichskleidung ist es für die Hygieneverantwortlichen deshalb sinnvoll, unabhängige Prüfzeugnisse einzufordern. Diese sollten die antimikrobielle Wirksamkeit der textilen Grundmaterialien gegenüber Krankheitserregern wie z. B. Antibiotika-restistenten Keimen (MRSA, VRE), Salmonellen, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Proteus spec. sowie Acinetobacter spec. belegen. Nur so lassen sich indikationsspezifische Aussagen zum antibakteriellen Wirkspektrum der Bereichskleidung machen.
Wichtig ist zudem, dass die Erfassung des Wirksamkeitsgrades antimikrobiell aktiver Textilfasern nur durch qualitativ abgesicherte und validierte Prüfsysteme erfolgen sollte. Quantitative Nachweismethoden sollten zur Prüfung des antimikrobiellen Wirkungsgrades bevorzugt werden. Standardisierte, international anerkannte Nachweismethoden lassen sich indikationsspefizisch modifizieren. Voraussetzung dafür ist ein akkreditiertes mikrobiologisches L2-Labor, wie es die Hohenstein Institute bieten.
Nosokomiale Infektionen gehen jedoch nicht nur auf das Konto von Bakterien, oft sind auch humanpathogene Pilze die Ursache einer manifesten Krankenhausinfektion. Bei Diabetikern oder immunsupprimierten Patienten können solche Pilzinfektionen (Mykosen) u. U. tödlich verlaufen. Auch Virusinfektionen, z.B. mit Norovirus, spielen eine wichtige Rolle bei nosokomialen Erkrankungen. Die Überprüfung des Wirkungsgrades antimikrobiell aktiver Textilfasern gegenüber Pilzen oder Viren erfordert weitere Prüfsysteme. Die Norm EN 14119 basiert z.B. auf einem Agardiffusionstest, der für Schimmelpilze (z. B. Aspergillus niger, Chaetomium globosum u. a.) verwendet wird. Auch Suspensionsversuche nach DIN EN ISO 20743 oder ISO 22196 können anwendungsbezogen modifiziert werden. Die Liste der in den Normen genannten Prüfstämme wurde an den Hohenstein-Instituten um zusätzliche Keime erweitert, wie z.B. der Hefe Candida albicans, dem Erreger der Fußpilzerkrankung Trychophyton mentagrophytes oder dem Prüfvirus MS2.
Cellulose-Regeneratfasern
Im Rahmen des AiF-Forschungsprojektes (AiF-Nr. 16039 BG) haben Wissenschaftler der Hohenstein Institute in Kooperation mit dem Thüringischen Institut für Textil- und Kunstoffforschung TITK sowie dem Sächsischen Textilforschungsinstitut STFI eine leasingtaugliche antimikrobielle Arbeitskleidung auf Basis von Cellulose-Regeneratfasern entwickelt und diese hinsichtlich ihrer Verarbeitung und Gebrauchseigenschaften charakterisiert.
Ziel des Forschungsprojektes war es, Eigenschaften wie Schutzfunktion, hohe mechanische Haltbarkeit, lange Lebensdauer und leichte Pflegbarkeit sowie gute thermophysiologische Funktion (Tragekomfort) der Kleidung in einem Bekleidungsstück zu vereinen und eine reinweiße, antimikrobielle, leasingtaugliche und komfortable Arbeitskleidung aus Cellulose-Regeneratfasern herzustellen.
Neben den hohen hygienischen Anforderung an die Arbeitskleidung ist der Tragekomfort und somit das Wohlbefinden des Trägers sehr wichtig. Cellulose-Regeneratfasern zeigen ähnliche Eigenschaften wie Baumwolle, die von vielen Trägern aufgrund des guten Tragekomforts nach wie vor bei Berufsbekleidung bevorzugt wird. Aufgrund ihrer synthetischen Herkunft lassen sich die cellulosischen Fasern zudem problemlos und dauerhaft antimikrobiell funktionalisieren.
Häufig bezieht die auf dem Markt vorhandene antimikrobiell wirksame Arbeitskleidung ihre Wirkung aus Silber, welches in den Fasern verankert ist. Silber ist bereits seit ca. 3000 Jahren als Bakterizid bekannt. Ein Nachteil dabei ist, dass Silber je nach dem, in welcher Form es auf oder in die Faser gebracht wird, bei der Pflege oder unter anderen äußeren Einflüssen Farb- und Nachdunklungseffekte aufweist. Reinweiße Arbeitskleidung ist jedoch aufgrund der Assoziation mit Sauberkeit in hygienisch sensiblen Bereichen bevorzugt.
Bei der Entwicklung der neuen Materialien wurden zunächst drei Faser-Varianten hergestellt, bei denen Zink, Zinkoxid und Silbernitrat zugesetzt wurden. Der Einsatz von Zink zur Erzeugung antimikrobieller Wirkung von Textilien ist ein neuer innovativer, Ansatz, da Zink bisher in Textilien kaum Verwendung fand. Zink zeichnet sich als Wirksubstanz durch die gleichen Vorzüge wie Silber aus und ist ein gesundheitlich unbedenklicher, gut untersuchter Wirkstoff, bei dem keine Verfärbungen bei der Verarbeitung und Pflege zu erwarten sind.
Die Ergebnisse zeigen, dass die neuen, mit Zink dotierten Faservarianten für die Herstellung von Arbeitskleidung gut geeignet sind. Bei der Variante mit Silbernitrat wurde zusätzlich Titanoxid zugegeben, um die spätere Verfärbung des Garns bereits im Herstellungsprozess zu vermeiden. Die Zugabe von Titanoxid führte bei der Faser mit Silbernitratbeladung zu keiner Verbesserung. Die auftretenden Verfärbungen wurden zwar aufgehellt, sind aber nach wie vor vorhanden.
Die Qualität der neuen Faservarianten wurde im Praxiseinsatz überprüft. Es wurden die textiltechnischen Mindestanforderungen wie Konfektionsvorgaben, Tragekomfort und Leasingtauglichkeit anhand der Vorgaben der DIN 10524 wie auch die antimikrobielle Wirksamkeit nach bis zu 100 Wasch- und Trocknungszyklen geprüft.
Die positiven Ergebnisse bestätigen, dass im Forschungsprojekt Grundlagen für einen neuen, innovativen Ansatz für antimikrobielle Textilien durch die Verwendung von Zink und cellulosischen Regeneratfasern geschaffen wurde. Diese neu entwickelte Faser sowie daraus erzeugtes Gewebe und Maschenware bieten einen wirksamen hygienischen Schutz, angenehmen Tragekomfort und eine hohe Leasingtauglichkeit und können somit zu einer verbesserten Hygiene wie auch zu einem Rückgang der besonders durch Lebensmittel übertragenen Infektionskrankheiten führen.
Sachgemäße Wiederaufbereitung
Neben der Auswahl geeigneter Textilien ist deren sachgemäße Wiederaufbereitung und Lagerung der zweite wichtige Baustein der Textilhygiene im Gesundheitswesen. Wäschereien, die über das RAL-Gütezeichen 992/2 für die sachgemäße Pflege von Krankenhauswäsche verfügen, decken alle erforderlichen Hygienemaßnahmen zur Infektionsprophylaxe nachweislich ab. Dies gilt sowohl im Hinblick auf die baulichen Gegebenheiten, wie die Trennung in »unreinen« und »reinen« Bereich, als auch das notwendige Qualitätsmanagement mit seinen weitreichenden Vorgaben zur allgemeinen Hygiene bis hin zu den anzuwendenden desinfizierenden Waschverfahren.
Das RAL-Gütezeichen 992/2 für die sachgemäße Pflege von Krankenhauswäsche wird nur an Betriebe verliehen, bei denen die Einhaltung dieser Vorgaben lückenlos und kontinuierlich erfolgt und durch ein unabhängiges Institut geprüft wird. Das Prüfsystem des RAL-Gütezeichen 992/2 hat sich über Jahrzehnte in der praktischen Zusammenarbeit von medizinischen Einrichtungen und Wäschereien entwickelt.
Um Alten- und Pflegeheime bei der Hygienesicherung von bewohnereigener Wäsche unterstützen zu können, hat die Gütegemeinschaft sachgemäße Wäschepflege e.V. 2012 ein weiteres Gütezeichen RAL-GZ 992/4 für Bewohnerwäsche aus Pflegeeinrichtungen ins Leben gerufen. Anders als bei der Behandlung allgemeiner Textilien in Pflegeeinrichtungen, die laut der gültigen Empfehlung des deutschen Robert-Koch-Instituts »Infektionsprävention in Heimen« desinfizierend gewaschen werden müssen, verbleibt die Verantwortung für den Hygienestatus von Bewohnerwäsche bei den Pflegeinrichtungen bzw. bei den beauftragten Wäschereibetrieben. Bewohnerwäsche, deren Behandlung nicht exakt gesetzlich geregelt ist, umfasst im Wesentlichen:
- Waschbare Oberbekleidung wie Hosen, Blusen oder Pullover
- Leibwäsche wie Schlafanzüge, Unterwäsche oder Strümpfe
- Nicht waschbare Oberbekleidung wie Blusen aus Seide
Die Ängste der Zahnärzte
Aufgrund des geringen Wäscheaufkommens ist es für zahlreiche Zahnarztpraxen schwierig, eine gewerbliche Wäscherei mit ihren überwachten Waschprozessen zu finden. Während Handschuhe und Mundschutz als Einmalprodukte nach jedem Patienten entsorgt werden, wandert in vielen Zahnarztpraxen die Berufsbekleidung nach Dienstschluss zum Waschen in eine gewöhnliche Haushalts-Waschmaschine. Doch was für Keime lauern nach einem Arbeitstag auf den Kitteln und wie können diese wieder zuverlässig in einen hygienisch einwandfreien Zustand versetzt werden? Dieser Frage haben die Experten der Hohenstein-Institute aktuell auf den Zahn gefühlt.
Zu den von Zahnärzten gefürchteten Keimen zählen neben Viren (HIV, Hepatitis B und C, Herpes) auch Bakterien wie Tuberkuloseerreger oder Staphylokokken. Häufig unterschätzt, obwohl ein weitaus häufigeres Problem, sind Pilze: Über 70% aller Zahnprothesenträger weisen eine Pilzinfektion mit dem Mundsoor-Keim Candida albicans auf, der unangenehme Entzündungen des Mund-Rachen-Raumes verursacht. Da diese Hefepilze am Polyacryl der Prothesen besonders gut anhaften, werden Zahnprothesen leicht besiedelt und die Keime können im Rahmen einer Zahnbehandlung, z. B. durch Bohren oder Spülen, über Tröpfchen durch die Luft auf die Kleidung des Personals aufziehen.
Eine Studie der Hohenstein-Institute hat nun die Hygieneleistung von verschiedenen Haushaltswaschverfahren untersucht. Hierzu setzten die Wissenschaftler spezielle Keimträgerläppchen ein, sogenannte Bioindikatoren. Das Ergebnis: Hefepilze wie Candida albicans sowie die meisten Bakterien lassen sich bereits mit Niedertemperaturverfahren abtöten. Doch Hautpilze, Viren und widerstandsfähigere Bakterien werden in der Regel nur bei einer Waschtemperatur von mindestens 60°C unter Verwendung eines bleichmittelhaltigen Vollwaschmittels in Pulverform und ggf. eines zusätzlichen Hygienespülers entfernt. Es bestehen also aus hygienischer Sicht grundsätzlich keine Bedenken, die Berufskleidung in der Haushalts-Waschmaschine zu waschen. Allerdings ergeben sich durchaus auch einmal Rekontaminationen auf der gewaschenen Kleidung, welche von alten (Keim-)Ablagerungen in der Maschine verursacht werden.
Was sollten Zahnärzte also beim Waschen beachten? Wichtig ist insbesondere, dass tatsächlich Wassertemperaturen von mindestens 60°C erreicht werden, was gerade bei älteren Maschinen regelmäßig zu überprüfen ist. Außerdem müssen geeignete Waschzusätze (Vollwaschmittel und Hygienespüler) in ausreichender Menge verwendet werden.
Auf der sicheren Seite sind Zahnarztpraxen und Patienten, wenn die Wirksamkeit des Waschverfahrens zusätzlich regelmäßig in Eigenregie kontrolliert wird. Dazu wurden spezielle Keimträger-Läppchen entwickelt. Diese mit Bakterien, Viren oder Pilzen beladenen Bioindikatoren werden der Wäsche in regelmäßigen Abständen zugegeben. Ob die Testkeime zuverlässig abgetötet wurden, wird anschließend im mikrobiologischen Labor der Hohenstein Institute untersucht. Dieses Verfahren hat sich bereits seit Jahren bei der Überwachung der Hygiene in gewerblichen Wäschereien bewährt. Die erfolgreichen Eigenkontrollen können u. a. dem geforderten Hygieneplan beigelegt und in den Praxisräumen ausgehängt werden, um gegenüber Behörden und Patienten die Wirksamkeit der Hygienemaßnahmen zu belegen.
Keramische Metallbeschichtungen
Bislang ist der Einsatz chemo-thermischer Waschverfahren die wichtigste Hygienemaßnahme innerhalb gewerblicher Wäschereien bzw. Krankenhauswäschereien. Mit ihrer Hilfe lassen sich Keime in Textilien effektiv reduzieren. In der Praxis kommt es aber aufgrund der feucht-warmen, für das Keimwachstum idealen Umgebungsbedingungen in gewerblichen Wäschereien des Öfteren zu Re-Kontaminationen bereits desinfizierend gewaschener Textilien. Eine im Rahmen eines AiF Forschungsprojektes (AiFNr. 16102 N) in Kooperation mit dem Friedrich-Bauer-Institut, Bayreuth entwickelte keramische Beschichtung für Taktwaschanlagen soll dies künftig verhindern helfen. Ihre dauerhaft antibakterielle Wirksamkeit verdankt die Beschichtung Kupfer- und Silberpartikeln, die in das keramische Material eingebunden sind.
Untersuchungen haben gezeigt, dass es bereits unmittelbar nach dem Desinfektionsvorgang zu einer erneuten Keimkontamination der Wäsche im Spülprozess kommen kann. Eine derartige Re-Kontamination der bereits desinfizierten Wäsche mit Mikroorganismen beeinträchtigt die mikrobiologische Qualität des gesamten Aufbereitungsprozesses, da in den nachfolgenden Prozessschritten keine weitere Desinfektion der Wäsche erfolgt. Die Ursache dieser Re-Kontamination ist vor allem in den Taktentwässerungsanlagen, Pressen und Zentrifugen selbst zu suchen. Hier können sich als Folge von Kontaminationen des Spülwassers oder durch unabhängigen Keimeintrag sogenannte Biofilme bilden, da die hygrothermalen Feuchte- und Temperaturbedingungen in diesen Zonen für die Ansiedlung von Bakterien ideal sind. Diese Biofilme sind ein ständiger potenzieller Nährboden für gefährliche Keime und stellen für den Erhalt des Hygienestatus nicht selten ein erhebliches Problem dar. Ziel der Hohenstein Forscher war die Entwicklung einer effektiven und dauerhaften Anti-Biofilm-Beschichtung, die sowohl die Innenwände als auch die perforierten Waschtrommelaußenwände der Taktwaschanlage umfasst.
Im ersten Schritt dieses Projektes wurde untersucht, wieviele wirksame Substanzen eingesetzt werden müssen, um die gewünschte antibakterielle Wirksamkeit der Beschichtung zu erreichen. Verschiedene Beschichtungsmodifikationen wurden in umfassenden mikrobiologischen Untersuchungen getestet. Neben standardisierten Testverfahren zur Untersuchung von antibakteriell wirksamen Oberflächen kamen dabei auch neuartige, innerhalb dieses Projektes entwickelte Testsysteme zum Einsatz. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass eine Kombination der bioziden Metallionen aus Silber und Kupfer in einer zwei- bis dreifachen Beschichtung die stärksten Wirksamkeiten zeigte. In Keimsuspensionen konnte durch den Einfluss der Beschichtungen das Bakterienwachstum z. T. komplett unterdrückt werden. Weiterhin zeigten die wirksamen Beschichtungen im Vergleich zu unbeschichtetem Metall eine deutlich bessere Entfernung von sog. Biofilmplaques bei mechanischer Belastung.
Im Folgenden wurden materialwissenschaftliche Kenndaten einer optimierten Beschichtung mit einer Kombination von Silber- und Kupfer-Ionen ermittelt. Dabei wurde festgestellt, dass die Metallionen in verschiedenen Waschflotten nur sehr langsam ausgewaschen wurden. Hochrechnungen der gemessenen Freisetzungsraten ergeben eine dauerhafte Wirksamkeit der Beschichtung über einen Zeitraum von 10 – 15 Jahren. Die Haftfestigkeit der Beschichtung wurde ebenfalls untersucht, dabei zeigte sich eine gute Beständigkeit der Beschichtung gegen mechanische Einflüsse.
Die unter Laborbedingungen gewonnenen Ergebnisse wurden unter praxisnahen Bedingungen verifiziert. Auch diese Ergebnisse bestätigten, dass eine Kombination der bioziden Metallionen aus Silber und Kupfer die stärksten Wirksamkeiten zeigen.
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