Stoppt Viren an der Oberfläche
Die Innovation dieses Vorhabens besteht darin Beschichtungen zu erzeugen, die eine sehr hohe Beständigkeit und dauerhafte antivirale Wirksamkeit besitzen und jederzeit, auch nachträglich auf vorhandene Oberflächen aufgebracht werden können.
Aufgrund der vergangenen Pandemie ist es wichtig, die Belastung mit Viren auf Oberflächen so gering wie möglich zu halten. Untersuchungen auf unterschiedlichen Materialien haben gezeigt, dass eine Halbierung der Oberflächenbesiedelung mit SARS-COVID-19 mehr als 16 h dauern kann. Folglich ist es sinnvoll antiviral wirksame Oberflächen zu erzeugen, die sofort zur Reduzierung bzw. Abtötung der Viren führen.
Bisherige auf dem Markt befindliche Oberflächenausrüstungen mit antiviraler Wirkung basieren zumeist auf der sukzessiven Abgabe von Metallionen, nanopartikulärem Metall (z.B. Silber) oder organischen Wirkstoffen. Dadurch werden die Wirkstoffe mit der Zeit verbraucht und die Beschichtungen müssen nach einer gewissen Zeit erneuert werden. Ein weiterer negativer Effekt ist, dass diese Wirkstoffe in die Umwelt gelangen. Dort können sie eine schädliche Wirkung auf Organismen haben. So wurde die Toxizität für Wasserorganismen von Silberionen und nanopartikulärem Silber bereits in mehreren Studien nachgewiesen.
Im Gegensatz zu bisherigen Produkten ist bei unserem Photokatalyse-Ansatz der Katalysator fest in der Beschichtungsmatrix gebunden. Die antivirale Wirkung beruht auf der Erzeugung mobiler, hochreaktiver Hydroxyl-Radikale, die sofort reagieren und zerfallen. Dadurch gelangen keine umwelttoxischen Substanzen in die Umwelt. Der große Vorteil: Die Materialien besitzen eine abtötende Wirkung auf Viren, ohne dass der Katalysator verbraucht wird, und sie geben keine schädlichen Wirkstoffe ab.
Durch den Einsatz neu entwickelter Photokatalysatoren können diese mit vorhandenen Lichtquellen oder Tageslicht aktiviert werden – spezielle UV-Lichtquellen sind nicht mehr notwendig. Die Aktivierung des Wirkmechanismus ermöglicht die Zerstörung luftgetragener Viren, etwa in Aerosolen und Tröpfchen, sobald diese im Diffusionsprozess auf die beschichtete Oberfläche treffen. So lässt sich die Virenbelastung in Innenräumen – beispielsweise in Krankenhäusern oder öffentlichen Einrichtungen – in einem gewissen Umfang deutlich reduzieren.
Das Projekt wurde von 2021 bis 2024 in enger Zusammenarbeit mit Partnerunternehmen und dem Fraunhofer-Institut IPA im Rahmen der Förderung angewandter Forschung durchgeführt. Diese Kooperation ermöglichte einen kontinuierlichen Ideenaustausch und den Zugang zu neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen. Es ist Teil der gesundheitstechnologischen Förderpolitik für Innovations- und Technologievorhaben des Programms Invest BW.