Neue antibakterielle Masken verhindern Sekundärinfektionen – aber nicht unbedingt COVID

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass antibakterielle Gesichtsmasken möglicherweise die sekundäre Übertragung bakterieller Infektionen stoppen können. Eine Sekundärinfektion kann auftreten, wenn Menschen kontaminierte Oberflächen wie gebrauchte oder unsachgemäß entsorgte Masken berühren.

In einer am 11. August in ACS Nano veröffentlichten Studie verwendeten Forscher eine kohlenstoffbasierte Substanz namens Graphen, um antibakterielle Masken herzustellen, die Bakterien mit einer Effizienz von 80 % bis fast 100 % abtöten konnten.1

Die große Frage ist, ob diese antibakteriellen Masken möglicherweise dazu beitragen können, die Ausbreitung von COVID-19, einer viralen und nicht bakteriellen Infektion, zu verhindern oder zu verringern. Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) geben an, dass die Übertragung von COVID-19 häufiger durch Atemtröpfchen erfolgt als durch kontaminierte Gegenstände und Oberflächen, wie zum Beispiel Masken.2

Greg Altman, PhD , Mitbegründer des Chemieunternehmens Evolved by Nature, sagt gegenüber Verywell, er sei skeptisch, wie hilfreich eine antibakterielle Maske tatsächlich sein kann.

„Es geht nicht darum, ob die Maske das Virus auf der Oberfläche der Maske abtöten kann oder nicht“, sagt er. „Es geht vielmehr darum, ob die Maske das Einatmen des Virus verhindern kann.“

 

Wie antibakterielle Masken funktionieren

Antibakteriell bezieht sich auf alles, was Bakterien abtötet oder deren Wachstum und Vermehrung verhindert. Hitze sowie bestimmte Medikamente und Chemikalien haben antibakterielle Eigenschaften.

Während normale chirurgische Masken und Stoffmasken eine physische Barriere gegen Bakterien bilden können, gelten sie nicht als antibakteriell. Forscher der Studie testeten, wie lange Bakterien auf normalen Masken überleben können, und fanden heraus, dass 90 % nach 8 Stunden noch am Leben waren.

Um dieses Problem zu lösen, erzählt einer der Studienautoren, Ye Ruquan, PhD, ein Assistenzprofessor an der Fakultät für Chemie der City University of Hong Kong, gegenüber Verywell, dass er und seine Kollegen antibakterielle Gesichtsmasken entwickelt haben, indem sie mit a auf kohlenstoffhaltige Kunststofffolien geschrieben haben kommerzielles Infrarot-Lasersystem. Der Laser veränderte die Struktur des hitzebeständigen Kunststoffs und erzeugte Graphen – eine einzelne Schicht aus Kohlenstoffatomen, die in einem sechseckigen Muster angeordnet sind.

„Man kann sich Graphen als ein Material zwischen Holzkohle und Diamant vorstellen“, sagt Altman. „Es besteht aus Kohlenstoffatomen, die durch das Verbrennen aller anderen im Material enthaltenen Moleküle entstehen – genau das macht der Laser.“

Nach der Herstellung des Graphens testeten die Forscher seine Wirksamkeit, indem sie die antibakterielle Maske E. coli aussetzten, und stellten fest, dass sie etwa 82 % der Bakterien abtöten konnte. Zum Vergleich: Aktivkohlefasern und schmelzgeblasene Stoffe, die üblicherweise zur Herstellung normaler Masken verwendet werden, töteten 2 % bzw. 9 %.

Das Graphen wirkte auf zwei verschiedene Arten, um Bakterien abzutöten, sagt Ruquan. Das Graphen könnte entweder die Bakterien dehydrieren und sie schrumpfen lassen, bis sie nicht mehr überleben könnten, oder die scharfen Kanten des Graphens könnten die Zellmembranen der Bakterien physisch beschädigen und die Bakterien dadurch abtöten.

Nach acht Stunden testete das Forscherteam die Bakterienzahl erneut und stellte fest, dass fast alle E. coli auf der Oberfläche der Graphenmaske abgestorben waren, während über 90 % der Bakterien auf den regulären Masken noch am Leben waren.

„Wir kommen zu dem Schluss, dass Aktivkohlefasern und schmelzgeblasene Stoffe nicht antibakteriell sind, während unser Graphenmaterial antibakteriell und besser als das kommerzielle Material ist“, sagt Ruquan.

Diese Schlussfolgerungen veranlassten die Forscher zu Spekulationen, dass antibakterielle Masken ein wirksames Mittel sein könnten, um die sekundäre Übertragung von Infektionen zu reduzieren, ein Grund zur Sorge im Zusammenhang mit der unsachgemäßen Verwendung und der unverantwortlichen Entsorgung gebrauchter und kontaminierter Gesichtsmasken.

 

Was ist Sekundärübertragung?

„Die Besorgnis über eine sekundäre Übertragung wurde von der Weltgesundheitsorganisation geäußert“, sagt Ruquan. „Damit ist eine Übertragung gemeint, die nicht direkt von einer infizierten Person ausgeht: zum Beispiel die Übertragung von Krankheiten über Sekundärmedien wie Masken, Arbeitsflächen, Abwässer oder andere Oberflächen.“

Ruquan sagt, dass es keine klaren Daten darüber gibt, wie häufig eine sekundäre Übertragung durch Masken ist, aber ein mögliches reales Szenario könnte so aussehen: Sie gehen in eine öffentliche Toilette, berühren eine kontaminierte Türklinke, ziehen Ihre normale Gesichtsmaske herunter und gehen auf die Toilette , ziehen Sie Ihre Gesichtsmaske hoch und waschen Sie dann Ihre Hände. In diesen wenigen Minuten haben Sie möglicherweise Ihre Maske mit E. coli oder Salmonellen kontaminiert, Bakterien, die eine Lebensmittelvergiftung verursachen können.

Wenn Sie innerhalb der nächsten acht Stunden dieselbe Maske verwenden, besteht eine gute Chance, dass sich noch etwa 90 % der Bakterien darauf befinden, was das Risiko einer Infektion durch eine Sekundärinfektion erhöht.

Wenn Sie jedoch im gleichen Szenario eine antibakterielle Gesichtsmaske tragen würden, würden die Bakterien auf Ihrer Maske durch das Graphen abgetötet. Dadurch sinkt das Risiko einer Sekundärinfektion.

Dies gilt auch für die unsachgemäße Entsorgung kontaminierter Gesichtsmasken. Wenn Sie Ihre Maske nicht wiederverwenden, sondern sie auf dem Weg aus dem Badezimmer versehentlich auf den Boden fallen lassen und jemand anderes sie aufheben würde, würden die antibakteriellen Eigenschaften der Maske dazu beitragen, das Risiko einer Infektion mit Bakterien zu verringern.

 

Verhindern antibakterielle Masken COVID-19?

Es gibt keine definitive Antwort darauf, ob diese Art von Maske eine COVID-19-Infektion verhindern könnte, aber das Forschungsteam testete das Material gegen zwei andere Stämme menschlicher Coronaviren. Sie fanden heraus, dass 90 % der Viren innerhalb von fünf Minuten nach der Einwirkung von Graphen inaktiviert wurden, während bei direkter Sonneneinstrahlung nach 10 Minuten fast 100 % verschwunden waren. Es ist geplant, zu einem späteren Zeitpunkt gezielt auf COVID-19 zu testen.

Altman sagt jedoch, dass der Schutzmechanismus dieser Masken nur gegen Bakterien wirkt und für Viren irrelevant ist, da es sich bei Viren um Taschen genetischen Materials und nicht um lebende Zellen handelt.

„Meine größte Sorge ist, ob die Maske aus Graphen, gesponnenem Polypropylen (N95s) oder klebrigem Kleber besteht“, sagt Altman. „Die einzige Eigenschaft, die für den Schutz vor Viren von Bedeutung ist, ist die Porosität – oder die Fähigkeit der Maske, einem Luftstrom zu widerstehen, der Partikel wie Viren enthält.“

Die Wirksamkeit ist ein großes Anliegen, aber nicht das einzige. Samantha Radford, PhD , eine Expositionswissenschaftlerin, die untersucht, wie sich Chemikalien in der Umwelt auf die menschliche Bevölkerung auswirken, sagt, es sei möglich, dass sich die Maske im Laufe der Zeit zersetzt und Graphen freisetzt, was zu anderen Komplikationen und Gesundheitsproblemen führen könnte.

„Angesichts der Tatsache, dass Ruquan in dem Bericht davon ausgeht, dass [die antibakteriellen Eigenschaften von Graphen] mit der Schädigung bakterieller Zellmembranen durch die scharfe Kante von Graphen zusammenhängen könnten, besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass dieselben Partikel beim Einatmen erhebliche Lungenschäden verursachen könnten“, sagt sie .

 

So reduzieren Sie das Risiko einer Sekundärübertragung

Während Ruquan derzeit mit verschiedenen Unternehmen über die Herstellung dieser Masken in Kontakt steht, sagt er, dass es einige Zeit dauern kann, die richtigen Zertifizierungen zu erhalten und den Prozess zu rationalisieren. Derzeit besteht eine der besten Möglichkeiten, eine Sekundärübertragung zu verhindern, darin, Ihre Maske und Ihr Gesicht nicht zu berühren und die Maske ordnungsgemäß abzunehmen. Das CDC empfiehlt, Ihre Hände zu waschen, bevor Sie Ihre Maske berühren, und sie nur an den Ohrschlaufen oder Bändern anzufassen.3

Es ist auch wichtig, gebrauchte Masken sicher zu entsorgen. Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) empfiehlt, gebrauchte Masken in eine Plastiktüte zu stecken, sie in den Müll zu werfen und sich anschließend die Hände zu waschen.4Wenn Sie chirurgische Masken tragen, wird außerdem empfohlen, Ihre Maske häufig zu wechseln und eine Wiederverwendung zu vermeiden. Stoffmasken sollten zwischen den Anwendungen gewaschen werden.

Die Informationen in diesem Artikel sind zum angegebenen Datum aktuell. Das bedeutet, dass möglicherweise neuere Informationen verfügbar sind, wenn Sie diesen Artikel lesen. Die neuesten Updates zu COVID-19 finden Sie auf unserer Coronavirus-News-Seite .