Licht tötet Bakterien, Keime und Viren. Und zwar äußerst effizient. Die Photonic zeigt auf, warum die Corona-Pandemie ein Umdenken bei der Desinfektion einläuten könnte.

Als Mitte Jänner der Ausbruch des neuartigen Virus SARS-CoV-2 in China bekannt wurde, rechnete die restliche Welt nicht mit den weitreichenden Auswirkungen, die die Corona-Krise bewirken würde. Ein Grund für die schnelle Ausbreitung von Covid-19 ist die gegenüber anderen Virenarten lange Überlebensdauer des Virus auf Oberflächen und Gegenständen. Behörden weltweit versuchen daher, die Verbreitung des Corona-Virus mittels Desinfektion einzudämmen. Auch regelmäßiges Händewaschen und Desinfizieren der Hände hilft, die Übertragung zu stoppen.

 

Desinfektion mit UV-Licht

Herkömmlicherweise werden zur Bekämpfung von Viren auf Oberflächen Desinfektionsmittel eingesetzt. Jedoch können Bereiche des öffentlichen Lebens wie z.B. öffentliche Verkehrsmittel, Lebensmittelgeschäfte oder Toiletten nicht permanent mit Desinfektionsmitteln gereinigt werden. Eine einfache und effiziente Alternative dazu ist die Desinfektion mittels UV-Licht. In der Lebensmittelproduktion, der Trinkwasseraufbereitung und der Entkeimung von Belüftungsanlagen wird diese Methode bereits seit Jahren erfolgreich angewendet. In der chinesischen Metropole Shanghai ging man sogar einen Schritt weiter und setzt diese Technik nun in einer Waschstraße zur Desinfektion von Nahverkehrsbussen ein. Noch zukunftsweisender sind autonom fahrende Roboter, die in vielen chinesischen Krankenhäusern ebenfalls mit ultraviolettem Licht Viren und Bakterien abtöten. Warum diese Technik mit einem Schlag auf ein derartiges Interesse stößt, ist leicht erklärt: sie ist schnell, kostengünstig und bekämpft zuverlässig Keime, Bakterien und Viren.

„Damit Oberflächen effizient mittels UV-Licht desinfiziert werden können, muss das Objekt mit einer ausreichenden Dosis gleichmäßig bestrahlt werden. Die Photonic ist durch ihr Know-how im Bereich Lichttechnik optimal gerüstet, um solche applikationsspezifischen Lösungen schnell und effizient umzusetzen“, erklärt Stefan Zotter, Photonic Entwicklungsleiter. „Unsere Experten haben vor kurzem eine UV-Aushärtekammer designt, in der beliebig geformte 3D-Druckobjekte von allen Seiten homogen mit UV-LEDs bestrahlt werden können. Dabei mussten Parameter wie die Auswahl und Positionierung der UV-LEDs, das Oberflächenmaterial der Kammer, die Ansteuerung der einzelnen LEDs bis hin zum thermischen Management des Systems sorgsam betrachtet werden.“ Die Photonic unterstützt ihre Kunden hierbei in allen Schritten der Produktentwicklung. Von den ersten Konzepten bis hin zur Serienfertigung bringen die Licht-Experten ihre langjährige Erfahrung in den Bereichen Optik, Mechanik, Elektronik und Software in das Projekt ein und tragen damit zum Erfolg der Kundenprodukte bei.

 

Anwendungsgebiete der photodynamischen Desinfektion

In vielen Bereichen stößt die Desinfektion mit UV-Licht jedoch an ihre Grenzen. UV-Strahlung und ganz besonders kurzwelliges UV-C-Licht, das zumeist im Bereich der Oberflächendesinfektion eingesetzt wird, ist ohne ausreichenden Schutz für Menschen hochgradig gefährlich. Die schädliche Strahlung kann zu schweren Verletzungen des Auges führen und durch Absorption in der Haut zu Zellveränderung und Krebs. Darum kommen im Bereich der Handdesinfektion immer noch alkoholische Lösungen zum Einsatz, die bei häufiger Anwendung zu Hautirritationen führen kann. Außerdem belegen zahlreiche Studien, dass die meisten Menschen ihre Hände nicht ausreichend desinfizieren.

Im Gegensatz dazu kommt bei der photodynamischen Desinfektion eine harmlose Flüssigkeit, Photosenitizer genannt, in Kombination mit ungefährlichem, sichtbarem Licht zum Einsatz. Die lichtaktive Substanz wird auf das Objekt aufgebracht und erzeugt durch Reaktion mit Licht und Luft, reaktiven Sauerstoff, der Keime, Viren und Bakterien sehr effizient abtötet. Dieses Verfahren wird in der Behandlung von schlecht heilenden Wunden und in der Zahnmedizin oder Dermatologie sehr erfolgreich eingesetzt. „Zukünftig könnte die heute noch notwendige Kombination aus Händewaschen und gründlichem Einreiben mit Desinfektionsmitteln durch die photodynamische Desinfektion ersetzt werden“, ist Stefan Zotter überzeugt. „Dazu würde man den Photosensitizer durch gleichmäßiges Einreiben auftragen und durch die Bestrahlung mit Licht unerwünschte Keime, Bakterien und Viren abtöten.“ Die größte Herausforderung liegt dabei allerdings im Umdenken, dass neben dem Desinfektionsmittel ein zusätzliches Gerät benötigt wird. Und zwar ein System, in dem viel Erfahrung und Know-how im Bereich Optomechatronik steckt. Nicht nur dieser Faktor kommt der Photonic entgegen. „Kunden, die innovative Produkte zur Desinfektion realisieren wollen, profitieren bereits beim Definieren der Produkt-Requirements von einer Zusammenarbeit mit uns. Wir greifen bei der Abstimmung der Anforderungen an ein Gerät auf ein breites Wissen zurück, welches aus der täglichen Beschäftigung mit den normativen und regulatorischen Sicherheitsanforderungen rund um das Erzeugen und Leiten von Licht stammt. Somit können sich unsere Kunden darauf verlassen, dass ihre Wünsche an das System auch dem Realitätscheck einer Produktzulassung und der Herstellbarkeit standhalten werden, so Photonic Business Developer Joachim Enengl.

Die Welt wird nach der Covid-19-Krise eine andere sein, als sie es vorher war. Die Möglichkeit der Übertragung von Krankheiten durch ein bloßes Händeschütteln oder durch das Berühren einer Türschnalle wird sich im Bewusstsein der Menschen verankern. Das Bedürfnis nach einer schnellen und effizienten Bekämpfung von Keimen, Viren und Bakterien wird wachsen. Ob mittels Bestrahlung durch UV-Licht oder durch den Einsatz von photodynamischer Desinfektion, die Photonic bietet ihren Kunden das optimale Know-how im Bereich Lichttechnik, um maßgeschneiderte Systeme zu entwickeln und anschließend mit hoher Präzision und Genauigkeit kostengünstig zu fertigen.