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Prüfung der Wirksamkeit von Fern-UV-C-Strahlung gegen klinisch relevante Bakterien
- Der unkontrollierte Einsatz von Antibiotika stellt durch die Zunahme von Antibiotikaresistenzen ein wachsendes Problem dar. Durch den Einsatz von Antiseptika können Antibiotikatherapien reduziert werden. Allerdings wurden bei chemischen Antiseptika Wirkstoff abhängig ebenfalls die Entwicklung von Toleranz und Resistenz nachgewiesen. Insofern kann die Haut-, Schleimhaut- und Wundantiseptik mit UV-C-Strahlung insbesondere bei 233 nm eine aussichtsreiche Ergänzung oder Alternative sein. In den wenigen Publikationen zu UV-C-Strahlung mit 233 nm wurde in vitro bzw. ex vivo nachgewiesen, dass sie besser hautverträglich als Strahlung mit 254 nm ist und eine höhere mikrobiozide Wirksamkeit als Strahlung mit 222 nm zeigt. Weiterführend sollte daher die Wirksamkeit von 233 nm UV-C-Strahlung mit verschiedenen Testorganismen und Belastungen geprüft werden. Im quantitativen Keimträgerversuch gemäß DIN 14561 wurde die Wirksamkeit von UV-C-Bestrahlung der Wellenlängen 233 nm bzw. 254 nm mit den Bestrahlungsdosen 20, 40, 60, und 80 mJ/cm2 gegen S. haemolyticus, S. lugdunensis und K. pneumoniae ohne und mit Belastung mit NaCl-Lösung, syn. Schweiß mit einem pH 8–8,5 bzw. mit BSA-Lösung geprüft. 233 nm UV-C-Strahlung erfüllt gegen die geprüften Species bei Belastung durch NaCl das Wirkkriterium für Antiseptika von ≥ 5 lg-Stufen bereits bei 20 mJ/cm2 gegen S. lugdunensis und ab 60 mJ/cm2 gegen S. haemolyticus und K. pneumoniae. Bei Belastung mit syn. Schweiß betrug die Reduktion bei S. lugdunensis und S. haemolyticus bei allen Bestrahlungsdosen ≥ 3 lg. Das Wirkkriterium von ≥ 3 lg wurde bei S. lugdunensis bei Belastung mit BSA-Lösung bei den untersuchten Bestrahlungsdosen nicht erreicht. Allerdings nahm mit steigender Bestrahlungsdosis die Reduktion zu (1,65 lg bei 20 mJ/cm2 – 2,98 lg bei 80 mJ/cm2). Erwartungsgemäß wurde die Wirkung der 233 nm UV-C-Strahlung in Gegenwart von anwendungsbezogenen Belastungen, wie sie der Anwendung auf Schleimhäuten und Wunden zu erwarten sind, z. T. unter die Schwelle der für Antiseptika geforderten Wirksamkeit von ≥ 3 lg reduziert. Daher erscheint UV-C-Strahlung der Wellenlänge 233 nm nur als Ergänzung zur chemischen Antiseptik aussichtsreich. Als spezielles Anwendungsfeld eröffnet sich der Einsatz in Arealen, die mit chemischen Antiseptika nicht oder nicht ausreichend erreichbar sind, z. B. im Ösophagus, oder in denen Wirkstoffreste nach der Antiseptik kritisch sein können, z. B. bei Anwendung auf dem Peritoneum. Zur Überprüfung der Relevanz der in-vitro Befunde sind Untersuchungen in ex-vivo Modellen und in 3D-Zellkultur Wundmodellen erforderlich. Aufgrund der Ergebnisse erscheint auch die Anwendung zur Dekontamination der Raumluft in Anwesenheit von Menschen denkbar, z. B. bei pandemischer Situation in öffentlichen Räumen. Das erfordert jedoch sowohl technische Lösungen als auch den Nachweis der Effektivität in entsprechenden Luftvolumina.
| Author: | Pia Elen BeckerORCiD |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:gbv:9-opus-133667 |
| Title Additional (English): | Testing the efficacy of far-UVC radiation against clinically relevant bacteria |
| Referee: | Prof. em. Dr. med. Axel Kramer, Prof. Dr. med. Johannes K.-M. Knobloch |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Year of Completion: | 2025 |
| Date of first Publication: | 2025/06/23 |
| Granting Institution: | Universität Greifswald, Universitätsmedizin |
| Date of final exam: | 2025/05/27 |
| Release Date: | 2025/06/23 |
| Tag: | 233 nm; Antiseptik; DOI: 10.1016/j.micinf.2024.105320; Fern-UV-C-Strahlung; LED; Quantitativer Keimträgerversuch; Staphylococcus lugdunensis; antibakterielle Wirksamkeit; in vitro |
| GND Keyword: | UVC; Ultraviolettstrahlung; Staphylococcus haemolyticus; Klebsiella pneumoniae |
| Page Number: | 68 |
| Faculties: | Universitätsmedizin / Institut für Hygiene und Umweltmedizin |
| DDC class: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit |
