Antivirale Oberflächenfunktionalisierungen

Durch eine neuartige polyionische Beschichtungstechnologie können am TITK künftig auch verschiedene Kunststoffoberflächen und Filterwerkstoffe effektiv und langzeitstabil mit antiviralen Eigenschaften versehen und somit ein wertvoller Beitrag zur Infektionsprophylaxe geleistet werden.

Die hierfür verwendeten Polyelektrolyte zeichnen sich durch eine Vielzahl an elektrisch-geladenen Gruppen aus, die es ihnen ermöglichen als Ionenaustauscher zu fungieren und so Viren einzufangen. Durch die Interaktion der Polyelektrolyte mit den Proteinen der Virushülle verhindern sie nicht nur die Anlagerung der Viren an den Wirtsorganismus (z. B. Mensch), sondern auch die Virusvermehrung. Es findet also keine Infektion statt.

Für die Funktionalisierung der Kunststoffoberflächen werden nur Polyelektrolyte mit extrazellulärem antiviralen Wirkmechanismus, jedoch ohne immunmodulatorische Aktivität ausgewählt, um gesundheitliche Risiken auszuschließen.

Je nach Anforderungen an das Endprodukt können dabei dünne Schichten aus kovalent-gebundenen Polyelektrolyten (non-leaching), als auch nicht-kovalent gebundene Multischichtsysteme (leaching) auf verschiedenen Kunststoffmatrizes appliziert werden. Die Beurteilung der virusinaktivierenden Wirksamkeit erfolgt im hauseigenen Biologielabor mittels Plaque-Assay in Anlehnung an ISO 21702 und ISO 18184. Die dabei verwendeten behüllten und unbehüllten Bakteriophagen dienen als Surrogatviren für humanpathogene Erreger, wie SARS-COV2 und Noroviren, da sie diesen angesichts ihrer Hüllstruktur und Umweltstabilität gleichkommen.

Um den Grundstein für die Konformitätsbewertung im Zuge einer Zulassung und Anwendung der Kunststoffmaterialien als Medizinprodukt zu legen, können die Werkstoffe am TITK auch diversen Biokompatibilitätsprüfungen nach der Normreihe DIN EN ISO 10993 unterzogen werden.