Die Wundinfektion ist bei Krankenhausversorgungen und der ambulanten Betreuung von Patienten ein bekanntes und kostenintensives Problem, das durch die Ausbreitung antibiotikaresistenter Bakterien weiter verschärft wird. Verfügbare Budgets können die Kosten für derartige Behandlungen meist nicht vollständig decken.
Wissenschaftler der Industrieforschungseinrichtung Innovent e.V. haben gemeinsam mit dem in-vitro Forschungslabor der Klinik für Hautkrankheiten des Universitätsklinikums Jena eine zinkoxidhaltige antimikrobielle Beschichtung für Wundauflagen entwickelt, so eine Meldung bei idw online. Antibakterielle Wundauflagen können dabei helfen, infizierte oder chronische Wunden zu therapieren. Im Fokus der Untersuchungen standen eine sehr gute Wirksamkeit gegen verschiedene Mikroorganismen und eine optimale Verträglichkeit mit menschlichen Zellen. Die neue Beschichtung punktet nach Angaben der Entwickler nicht nur gegen die gängigen Produkte am Markt in Bezug auf Wirkung und Verträglichkeit, sie ist auch in der Herstellung und Umsetzung kostengünstig.
Zinkoxid als „bessere Alternative“
Vielseitig angewendete Präparate und Produkte für die Behandlung von infizierten Wunden sind unter anderem Polyhexanid (PHMB) und silberhaltige Wundauflagen. Im Fall von PHMB und anderen quaternären Ammoniumverbindungen sind die Toxizität und die teilweise vorhandene Karzinogenität ein Risiko. Dieses Risiko kann bei der Verwendung von silberhaltigen Produkten zwar reduziert werden, dennoch ist Silber kein im Körper verstoffwechselbares Element. Zinkoxid wiederum zeichnet sich durch seine antimikrobielle Wirkung und seine gute Hautverträglichkeit aus und ist bereits seit Jahren wichtiger Bestandteil diverser dermatologischer/kosmetischer Produkte. Zusätzlich zählt Zink zu den essenziellen Spurenelementen für den Stoffwechsel. Es ist Bestandteil einer Vielzahl von Enzymen und nimmt eine Schlüsselrolle im Zucker-, Fett- und Eiweißstoffwechsel ein. Das Immunsystem und viele Hormone benötigen Zink für ihre Funktion. Als Alternative für einen antimikrobiellen und gut verträglichen Wirkstoff ist Zinkoxid damit prädestiniert.
Applikation und Analyse
Die Wirkung der mit Zinkoxid beschichteten Textilien ist gleichauf mit Silber und darüber hinaus anderen am Markt vorhandenen Produkten überlegen.
In Versuchen auf verschiedenartige, für Wundauflagen geeignete Textilien konnte mit der Atmosphärendruckplasmabeschichtung (APCVD-Plasma-Beschichtung) eine mit Zinkoxid dotierte Verbundschicht aufgebracht und bewertet werden. Hierbei werden feinste Zinkoxidpartikel in einem Siliziumoxid-Matrixverbund an der Oberfläche der jeweiligen Textilien appliziert. Das Erscheinungsbild dieser Beschichtungen auf einem Textil ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Wirksamkeit von Zinkoxid gegen multiresistente Keime zeigte sich bereits bei sehr geringer Konzentration: Es war nur eine Wirkstoffkonzentration von 5 Atomprozent in der Beschichtung notwendig um beispielsweise eine sehr gute antimikrobielle Wirkung gegen die Krankenhauskeime S.aureus (MRSA) und K.pneumoniae nach JIS L 1902 / ISO 20743 zu erzielen. Weiterhin konnten die zinkoxidhaltigen Beschichtungen auch das Bakterienwachstum gegen Escherichia coli um 100 Prozent verringern. Am Markt verfügbare silberhaltige Produkte haben in der gleichen Zeit eine geringere Wirkung erzielen können.
Wirkung auf menschliche Zellen
Ein wesentlicher Punkt in der Anwendung von antimikrobiell wirkenden Beschichtungen ist die Überprüfung der zytotoxischen Wirkung auf menschliches Gewebe. Durch eine an die DIN 10993-5 angelegte In-vitro-Überprüfung des zytotoxischen Potenzials konnte für alle getesteten Materialien eine gute Zellverträglichkeit nachgewiesen werden. Durch die Nutzung eines 3-D-Hautmodells war eine anwendungsnahe Überprüfung der Wirkung auf menschliche Zellen möglich. Auch hierbei zeigten die mit Zinkoxid beschichteten Wundauflagen eine optimale Verträglichkeit.
