Antimikrobieller/antiviraler Schutz auf Nanoebene

Mit Bakterien kontaminierte Oberflächen und Gegenstände können Krankheiten verursachen. Die COVID-19-Pandemie hat gezeigt, wie wichtig es ist, die Reinigung von Oberflächen und die Handhygiene zu verbessern, um Infektionen zu reduzieren. Viren und Bakterien finden sich auf vielen Oberflächen, z. B. auf Mobiltelefonen, Aufzugsknöpfen (die 22 % mehr Bakterien beherbergen als Toilettensitze), Lichtschaltern, Türgriffen, Textilien und anderen stark frequentierten Gegenständen in Krankenhäusern, Pflegeheimen, Schulen und Kindertagesstätten, Küchen und Toiletten.  Für die dort eingesetzten Textilien, Kunststoff- und Metalloberflächen kann durch die Entwicklung nachhaltiger antimikrobieller und antiviraler nanoaktiver Beschichtungen das Risiko einer Kontamination mit Krankheitserregern und einer Infektion deutlich reduziert werden. Im EU-Projekt SUSAAN entwickelt das IVW (hybride) Nanokapseln (NC), die verschiedene antimikrobiell/antiviral (AN/AV) wirksame Materialien wie ätherische Öle und Metalloxide enthalten.

Durch die Verkapselung der Wirkstoffe in NC können diese vor Abbau geschützt und ihre Aktivität verlängert werden. Das chemisch funktionalisierte und teilweise vernetzte biogene Polymer der Kapsel erhöht die Einkapselungseffizienz und das Freisetzungsprofil der enthaltenen Substanzen. Die Anbindung an das Beschichtungspolymer und die Substratoberflächen sowie die Stabilität und Lagerfähigkeit werden ebenfalls verbessert. NCs werden mit Methoden und Prinzipien der „Grünen Chemie“ synthetisiert. Der Herstellungsprozess, die Art der Partikelmodifikation und die Formulierung der AM/AV-Komponenten werden hinsichtlich Funktionalität, Beschichtungsmaterial und Substrat maßgeschneidert.

Mit dem Ziel, die funktionalen Beschichtungen in Produkten einzusetzen, kooperieren die Projektpartner entlang der gesamten Prozesskette von der chemischen Grundlagenforschung bis zum fertigen Bauteil.