Innovation - burger pen AG
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PSI Journal 6/2021www.psi-network.de Schreibgeräte mit antimikrobiellen Eigenschaften machen aus hygienischer Sicht viel Sinn. Der Schweizer Schreibgeräte-Hersteller burgerpen AG hat auf der Suche nach einem wirkungsvollen Verfahren einen neuen Weg beschritten. Ein Erfahrungsbericht von Geschäftsführer Xavier Canton. burgerpen Patent der burgerpen AG: Antimikrobieller Kunststoff clinic ® Innovation contra Mythos D ie Pandemie hat unser Leben und die Wirt- schaft radikal verändert. Doch sind die teils gravierenden Einschränkungen, Belastun- gen und Verluste auf vielen Ebenen nur eine Seite der Medaille. Auch wenn diese beängstigende Seite des Geschehens über die täglichen Nachrichten unser Bewusstsein dominiert, wirkt die welt- weite Notsituation aber auch als Innovationstreiber, der zu erstaunlichen Leistungen anspornt. Hygiene im Fokus Nicht alles ist von so weitreichender Bedeutung wie die Kugelschreiber aus Entwicklung der Impfstoffe, die im Rekordtempo voran- clinic® Kunststoffen ging. Doch haben viele Unternehmen aller Branchen und haben einen entscheiden- Größenordnungen Innovationen vorzuweisen, die auf die den Vorteil: Das Verfahren neue Situation eingehen. Auch die Werbeartikelwirtschaft wirkt jahrelang, da sich die Katalysatoren nicht hat im letzten Jahr große Flexibilität und Innovationskom- verbrauchen. petenz unter Beweis gestellt. Das Thema Hygiene wurde von einer Vielzahl von Unternehmen aufgegriffen und 64
www.psi-network.de PSI Journal 6/2021 „Die Corona-Situation hat einen echten Innovationsschub in unserer Produktentwicklung in Gang gesetzt.“ Xavier Canton iverse Verfahren, um Oberflächen antimikrobiell auszu- d Herr Canton, wie ist die Idee zum antimikrobiellen Ver- rüsten, haben den Weg auf den Markt gefunden. fahren clinic® entstanden? Ich muss gestehen, dass die Pandemie der Auslöser war, Von der Idee zur Innovation zuvor hatten wir uns noch nie Gedanken über keimfreie Kugelschreiber gemacht. Seit Frühjahr 2020 war „antimi- Als langlebige Produkte mit hohem Nutzen gehen Schreib- krobiell“ plötzlich chic und durch die Pandemie geriet es geräte oft jahrelang von Hand zu Hand: Gerade hier kön- unversehens zum neuen Lifestyle – kaum ein Produkt, das nen antimikrobielle Eigenschaften einen wichtigen Beitrag sich nicht keimfrei ausstatten ließe, von der Schutzmaske zur Hygiene leisten – eine Herausforderung auch für den über die Bettwäsche bis hin zum Kugelschreiber. Überall Schweizer Schreibgeräte-Hersteller burgerpen AG. Wäh- wurde auf die Schnelle etwas „Antimikrobielles“ reinge- rend wir in der Regel „nur“ das fertige Produkt vorstellen, mischt, doch bei genauerer Betrachtung wurde offensicht- ist gerade im Segment antimikrobiell wirkender Materia- lich, dass das Grundverständnis von Desinfektion und Hy- lien die Entwicklung so rasant vorangegangen, dass wir giene vollständig fehlt. Denn auch unabhängig von Coro- den Prozess einmal aus der Sicht des Herstellers aufar- na haben wir ein Hygiene-Problem, das bei Weitem un- beiten. Welche Überlegungen und Fragen kamen auf, wel- terschätzt wird. Als wir im Zuge unserer Recherchen fest- che Alternativen wurden geprüft und letztlich verworfen? stellten, welche handfesten Schäden Antibiotika-resisten- Im Hintergrund-Gespräch mit Geschäftsführer Xavier Can- te Erreger seit Längerem anrichten, war uns klar: Wir be- ton skizzieren wir den langen Weg von der Idee hin zu ei- nötigen eine sichere Lösung, auf die man sich hundertpro- ner echten Innovation. zentig verlassen kann. Inzwischen hat die Corona-Situa- tion einen echten Innovationsschub in unserer Produktent- wicklung in Gang gesetzt. Aber wir haben auch erfahren, wie schwer es ist, eine echte Innovation umzusetzen, wenn sie auf überholte Mythen stößt. Bei der Entwicklung Ihres Verfahrens haben Sie grund- legende Fakten zum Thema Hygiene zusammengetra- gen – Stichworte Infektionsrisiko, Antibiotika, Resisten- zen. Was ist bei Präventionsmaßnahmen wie Desinfek- tion zu beachten? Einige Zahlen vorab: Die Bundesregierung geht von an- nähernd 600.000 Fällen jährlich aus, in denen Patienten in Deutschland an Krankenhausinfektionen erkranken und von denen etwa 15.000 sterben. „Ein Teil der Infektionen >> 65
burgerpen PSI Journal 6/2021www.psi-network.de und Todesfälle“, heißt es im Gesetzentwurf zur besseren eine breite antimikrobielle Wirkung besitzen. Leider hat- Krankenhaushygiene, „ist durch geeignete Präventionsmaß- ten alle diese Verfahren eines gemeinsam: Eine praktische nahmen vermeidbar“. Bakterien, die insbesondere durch Anwendung stand nicht zur Verfügung, und schnell lern- den falschen Einsatz von Antibiotika resistent geworden ten wir den dazugehörigen Begriff „Umsetzungshürde“, an sind, verursachen inzwischen einen Großteil der Infektio- dem so viele Innovationen scheitern. Wie es aussieht, fin- nen. Der häufigste Erreger ist das Bakterium Staphylococ- det die Illusion grenzenlosen Fortschritts hauptsächlich cus aureus. Durch einfachen Händekontakt oder das Be- im Reagenzglas statt, das war unser ernüchterndes Fazit. rühren von Oberflächen werden diese Keime verbreitet, Wir standen noch immer mit leeren Händen da. die natürlich auch auf Kugelschreibern lauern können. Im Kampf gegen Mikroben muss also die Keim- und Viren- Um Nanosilber ist inzwischen ein echter Hype entstan- last auf allen Oberflächen, die angefasst werden, reduziert den. Worauf beruht diese Technologie und was ist da- werden, denn die Virenlast entscheidet über eine Anste- von zu halten? ckung bzw. über die Schwere einer Infektion. Doch gleich- Ja, das ist ein Mythos, der aus der Nähe betrachtet, ziem- zeitig dürfen keine Resistenzen erzeugt werden. Das pas- lich ernüchternd ist. Bildlich gesehen führen Silber-Ionen siert hauptsächlich durch Unterdosierungen. Ärzte sehen einen Kampf „Mann gegen Mann“: Ein Silber-Ion tötet ei- zukünftig eine weitere Zunahme resistenter Keime durch nen Keim, ein weiteres Silber-Ion tötet einen weiteren Keim, die aktuelle Desinfektionswut gegen das Corona-Virus. und so wandelt sich stetig Silber um zu Silber-Sulfit, bis es Alle Präventionsmaßnahmen müssen also das Zusammen- aufgebraucht ist. Auch Luftschadstoffe aus Heizungen oder wirken vieler Faktoren berücksichtigen. Autoabgasen bewirken diese Reaktion. Das bedeutet, auch ohne die Anwesenheit von Keimen braucht sich der Vor- Vor diesem Hintergrund haben Sie nach effektiven Lö- rat an Silber-Ionen auf. Wenn also ein mit Silber-Ionen sungen für antimikrobiell wirkende Schreibgeräte ge- ausgestattetes Produkt beim Kunden eintrifft, ist eine Wir- sucht. Wie sind Sie vorgegangen? kung meist nicht mehr vorhanden. Plötzlich sahen wir uns Auf den ersten Blick schienen die Möglichkeiten vielfäl- als Hersteller von Schreibgeräten in einer Verantwortung, tig, das Internet strotzt geradezu vor Innovationen, das die wir bis dato nicht kannten: Dürfen wir auf ein Schreib- war zumindest unser erster Eindruck. Doch wir wollten es gerät „antimikrobiell“ drucken, wenn wir nicht sagen kön- genauer wissen. Wir studierten Dissertationen über anti- nen, wie lange dieser Aufdruck Gültigkeit besitzt? mikrobielle Oberflächen, informierten uns über die neu- esten Forschungsergebnisse der Universitäten, lasen un- Können Labortests da Klarheit schaffen? Viele Herstel- zählige Fachartikel über Spezialkunststoffe, stöberten auf ler liefern ja Zertifikate, die eine antimikrobielle Wirkung den Seiten von Kunststoffherstellern und Fachlaboren nach von Nanosilber belegen sollen. Informationen über Additive für keimfreie Polymere. In diesem Falle sind die standardisierten Labortests nach ISO-Norm nicht sehr aussagekräftig, wie unsere Biologin Welche Ansätze für antimikrobielle Wirkweisen haben erklärte: Denn bei diesen Tests wird ermittelt, in welchem Sie gefunden? Konnten Sie davon etwas nutzen? Zeitraum sich eine definierte Menge an Testkeimen auf Wir erfuhren von der antimikrobiellen Wirkung von Spin- einer Testoberfläche reduziert. Der Reduktionswert wird nennetzen und dass es gelungen ist, Proteine der Spinnen- logarithmisch angegeben. Log 2 beispielsweise, steht für seide mit diesen keimabwehrenden Eigenschaften zu syn- eine milde antimikrobielle Wirkung, log 4 für eine starke thetisieren. Auch superhydrophobe Oberflächen mit ei- Keimreduzierung. Darüber wird dann ein Zertifikat aus- nem Kontaktwinkel größer 150 Grad sollen die Adhäsion gestellt. Im Grunde sagt dieser Test nur aus, dass zu ei- von Mikroorganismen verhindern, und Chitosan (ein Stoff, nem Zeitpunkt X ein Ergebnis Y festgestellt wurde. Ein der aus Schalen von Krustentieren gewonnen wird) soll halbes Jahr später kann dieselbe Probe durch den glei- 66
www.psi-network.de PSI Journal 6/2021 Das doppelte Wirkprinzip der clinic®- Kunststoffe: Freie Radikale zerstören die Hüllen der Keime, dann löst das saure Milieu die Erreger auf. chen Test durchfallen, weil sich deren antimikrobielle Wir- kung erschöpft hat. Und Verfahren mit Silber-Ionen werden weiterhin mit solchen Tests beworben – trotz der geringen Aussage- kraft? Sind die Zertifikate also wertlos? Das ist leider so – obwohl die zeitlich begrenzte Wirkung von Silber-Ionen in Fachkreisen allgemein bekannt ist, wer- den diese Anwendungen mit diesen längst nicht mehr gül- tigen Testergebnissen beworben. Logisch, getestet nach ISO 22196 oder ISO 21702 klingt erst mal vielverspre- chend. So betrachtet sind Zertifikate für Silberanwendun- gen nach ISO-Norm nicht mehr als „Persilscheine“, weil sie die begrenzte Wirkdauer von Silber nicht beschreiben. Es wird eine Wirkung versprochen, die Wochen später nicht mehr existiert und damit eine falsche Sicherheit ver- S.Aureus nach mittelt. 60 Minuten auf clinic® nologie für ihre clinic®-Kunststoffe adaptiert, die bereits Kunststoff: Sauer- Wenn diese Fakten bekannt sind, dann muss man doch in Kliniken erfolgreich eingesetzt wird. stoffradikale zerstör- ten die Keimhülle. gegensteuern, schon im Sinne der Hygiene. Bereits 2014 wurde im Zuge der Erforschung multiresis- Saure Wasserstoff- Ja, dieses Problem wird vom VDI seit geraumer Zeit an- tenter Krankenhauskeime ein natürlich wirksames, physi- moleküle lösten den gemahnt und auch das RKI sieht die größten Risiken bei kalisch-chemisches Prinzip entdeckt, mit dem man Ober- Erreger auf und blo- der Auslobung antimikrobieller Oberflächen in der nach- flächen antimikrobiell ausstatten konnte. Nach vielen Ver- ckierten Resistenzen lassenden Wirksamkeit, gefolgt von der Förderung der Re- suchen gelang es, das Verfahren auf unsere Polymere zu erzeugende Enzyme sistenzbildung und der ungeklärten Öko-/Humantoxizität. übertragen. Nun konnten wir clinic®-Kunststoffe mit anti im Zellkern. mikrobiellen Eigenschaften auf unseren Spritzguss-Maschi- Nanosilber hat also ernst zu nehmende Defizite in punc- nen verarbeiten. Damit war der weltweit erste Kugelschrei- to Wirkung und Sicherheit und besitzt auch keine EU- ber aus diesem innovativen Material geboren. Zeitgleich Zulassung. Warum nicht? erwarben wir vom Erfinder die alleinigen Nutzungsrech- Unglücklicherweise vereint das allgegenwärtige Nanosil- te an seiner patentierten Technologie für Schreibgeräte ber sämtliche Nachteile, die ein Desinfektionsmittel ha- und registrierten clinic® als Markenzeichen unserer anti- ben kann: Es ist umweltschädlich, fördert Resistenzen und mikrobiellen Kunststoffe. wirkt nicht lange. Bis heute haben die Hersteller von Nano silber den Nachweis für eine Unbedenklichkeit nicht er- Wie funktioniert die patentierte clinic®-Technologie? bracht und Nanosilber besitzt demzufolge auch keine EU- In clinic®-Kunststoffen sind mikrofeine Halbleiter-Kata- Zulassung. Man kann doch nicht als seriöse Firma eine lysatoren eingebettet, die, einmal angeregt durch Licht, Substanz bewerben, vor der das Bundesamt für Risiko auf der Oberfläche eine hohe elektrostatische Aufladung bewertung ausdrücklich warnt. Als uns das klar wurde, erzeugen. Fachbegriff: (Photoinduzierte) Katalyse. In Ver- haben wir uns endgültig von Nanosilber distanziert. bindung mit Luftfeuchtigkeit und Sauerstoff entstehen freie Radikale (H3O+ Moleküle) und als Folge ein saures Mi- Schließlich hat die burgerpen AG nach all diesen Ein- lieu. Die Wirkung beruht auf zwei Faktoren: Erstens zer- sichten einen anderen Weg eingeschlagen und eine Tech- stören freie Radikale die Keimhüllen von Bakterien und >> 67
PSI Journal 6/2021www.psi-network.de In clinic®-Kunststoffen sind mikrofeine Halbleiter-Kata- lysatoren eingebettet. Durch Licht angeregt erzeugen sie eine hohe elektrostatische Aufladung. In Verbindung mit Luftfeuchtigkeit und Sauerstoff entstehen freie Radikale (H3O+ Moleküle) und als Folge ein saures Milieu. So werden Viren und burgerpen Bakterien zerstört. Viren. Zweitens löst das saure Milieu (ph 4,2) die Erreger ren unempfindlich gegen Verschmutzung jeder Art. Das auf und bietet einen permanenten Schutz vor Neubesied- heißt, unsere Technologie wirkt nicht nur, sondern ist laut lung. Ein entscheidender Vorteil des Verfahrens ist die Lang- Definition des VDI äußerst effektiv. zeitwirkung: Da sich Katalysatoren nicht verbrauchen, hält die Wirkung mindestens für zehn Jahre unvermindert an. Heute sind viele Menschen extrem ungeduldig, alles muss schnell gehen und Keimfreiheit soll sozusagen auf Knopf- Ein unproblematisches Biozid also? druck entstehen. Das ist doch unrealistisch? Das kann man guten Gewissens sagen. Unsere Modelle Natürlich. Selbst flüssige Desinfektionsmittel brauchen ihre BEOLINO clinic® und CINEMA clinic® sind die einzi- Zeit, um in den Organismus einer Mikrobe einzugreifen, gen selbstdesinfizierenden Kugelschreiber, die ein für den Zytoplasma zu zerstören, die Zellwände zu inaktivieren Menschen und die Umwelt unschädliches physikalisch- oder das Erbgut zu schädigen. Bei flüssigen Desinfektions- chemisches Prinzip mit biozider Wirkung nutzen. Es ist mitteln kann es bis zu fünf Minuten dauern, bis die Mikro aktuell die einzige antimikrobiell wirksame Technologie, ben weitgehend eliminiert sind. Deswegen Vorsicht: Wäh- die gemäß REACH-Verordnung von der EU zugelassen rend es bereits frisch nach Keimfreiheit riecht, lauert das ist. Die verwendeten Additive sind ungiftig und keine Nano Virus immer noch unbeschadet in einer Schutzschicht aus partikel. Schuppen, Hautfett oder Sekret. Auch wir werden immer wieder gefragt, wie lange es dauert, bis der Kugelschrei- Nun müssen auch Sie die Frage zulassen, wie die burgerpen ber wieder vollkommen keimfrei ist. In der digital gepräg- AG die Wirkung von clinic®-Kunststoffen belegen kann. ten Zeit empfindet der Mensch scheinbar in Millisekun- Gern, doch vorab noch zu einer Studie des VDI über an- den, und würde man sagen „10 Sekunden“ erschiene ihm timikrobielle Oberflächen: Sie offenbart eklatante Mängel das endlos lange. in der Praxis antimikrobieller Testmethoden und definiert neben dem Begriff „Wirkung“ den der „Effektivität“. Un- Es gibt also großen Informationsbedarf in Sachen Hy- ter „Wirkung“ ist zu verstehen, was unter Laborbedingun- giene. Bieten Sie Aufklärung an? gen getestet wurde, während die „Effektivität“ reale Be- Hygiene ist ein ernstes Thema, das man nur durch Auf- dingungen abbildet, etwa den Einfluss von Verschmutzung, klärung und mit Vernunft lösen kann. Unsere Technolo- Reinigungs- und Desinfektionsmitteln, Luftschadstoffen gie ist für den Werbekugelschreiber neu und einzigartig – und vor allem den Faktor Zeit berücksichtigt – also wie- und alles Neue erfordert Erklärung. Wir möchten seriös viel Wochen, Monate oder Jahre eine Wirkung tatsäch- informieren und die Wirkweise der katalytischen Techno- lich anhält. Auch clinic®-Kunststoffe wurden gemäß ISO logie der clinic®-Kunststoffe erklären. Daher ist jede Fra- 22196 und ISO 21702 getestet und zertifiziert, doch die ge zur Wirkweise willkommen und wird gerne beantwor- clinic®-Technologie unterscheidet sich durch zwei we- tet. Wir sind fest davon überzeugt, mit clinic®-Schreibgeräten sentliche Aspekte: Die clinic®-Technologie funktioniert das zurzeit beste Hygienekonzept bieten zu können. Wer katalytisch, also sehr lange und unvermindert in der Wir- mehr wissen möchte, kann die angegeben Quellen zurate kung: Was heute im Labor getestet wurde, behält für zehn ziehen oder uns fragen. < Jahre seine Gültigkeit. Zudem ist ein katalytisches Verfah- Quellen: VDI Statusreport: Antimikrobielle Oberflächen, April 2020 BUND: Nanosilber – der Glanz täuscht PAN Germany (Pestizid Aktionsnetzwerk): Giften auf der Spur BfR Bundesinstitut für Risikobewertung: Stellungnahme Nr. 024/2010 (BfR rät von Nanosilber in Pro- dukten des täglichen Bedarfs ab) 68
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