Aktuelle Studienergebnisse der Medical University of South
Carolina belegen, dass die Verwendung antimikrobieller
Kupferlegierungen die Gefahr nosokomialer Infektionen auf
Intensivstationen um 58 Prozent senken kann. Mit dieser Studie wurde
erstmals in Klinikversuchen nachgewiesen, dass Kupferwerkstoffe die
mikrobielle Last auf Kontaktflächen deutlich verringern. Denn
Kupferoberflächen inaktivieren nicht nur Antibiotika-resistente
Keime, sondern auch viele weitere Erreger und minimieren so die
Infektionsübertragung in Gesundheitseinrichtungen.
In Europa erkrankt jeder 14. Patient während eines
Krankenhausaufenthaltes an einer nosokomialen Infektion. Dies führt
schätzungsweise zu 147.000 Todesfällen pro Jahr. Eine aktuell
abgeschlossene Studie, deren Ergebnisse im Mai diesen Jahres im
"Journal of Infection Control and Hospital Epidemiology"
veröffentlicht werden, belegt, dass antimikrobielle Kupferwerkstoffe
dauerhaft die Keimbelastung reduzieren und dadurch die Infektionsrate
minimieren können. Denn Kupfer ist das einzige Material, welches
nachhaltig Mikroorganismen inaktiviert.
Somit stellen antimikrobielle Kupferoberflächen im
Krankenhaussektor eine wichtige ergänzende Maßnahme zu der
4-Säulen-Strategie des Robert-Koch-Instituts dar.
Die Studie wurde auf Intensivstationen von drei großen
US-amerikanischen Krankenhäusern durchgeführt: Beteiligt waren die
Medical University of South Carolina, das Memorial Sloan-Kettering
Cancer Center in New York City und das Ralph H. Johnson Veterans
Affairs Medical Center in Charleston, South Carolina. Finanziert
wurde die Studie vom Verteidigungsministerium der Vereinigten
Staaten.
Mit der Fragestellung nach Senkung der Keimbelastung durch Nutzung
von Kupferlegierungen im Krankenzimmer schloss die Studie an
internationale Forschungen aus Deutschland, Japan, Chile und
Großbritannien an. Als deutsche Referenz galt die Asklepios Klinik
Wandsbek.
Kupfer wirkt dauerhaft antimikrobiell
"Massive Kupferlegierungen bieten eine Alternative, um die
wachsende Zahl von nosokomialen Infektionen zu reduzieren, ohne dass
es zu einem Mehraufwand für das Pflegepersonal und die Putzkräfte
kommt", erklärt Professor Dr. Michael Schmidt, Mitautor der Studie
und stellvertretender Leiter der Abteilung für Mikrobiologie und
Immunologie an der Medical University of South Carolina. "Aufgrund
der kontinuierlichen und dauerhaften antimikrobielle Wirkung von
Kupfer lässt sich zeigen, dass eine Vermehrung von Krankheitserregern
auf diesen Flächen signifikant verringert ist. Die Nutzung von Kupfer
bietet deshalb ein sichereres Umfeld insbesondere für bereits
geschwächte Patienten."
Um die Wirksamkeit der massiven Kupferlegierungen in Bezug auf die
Rate nosokomialer Infektionen bestimmen zu können, wurden häufig
berührte Oberflächen mit antimikrobiellen Kupfer-Äquivalenten
ersetzt. Für die Studie wurden Intensivstationen ausgewählt, da die
hier behandelten Patienten ein insgesamt höheres Risiko an
Infektionen aufweisen. Gründe hierfür sind die Schwere ihrer
Erkrankung, die vielfach invasiven Verfahren und nicht zuletzt der
häufig enge Kontakt mit dem Pflegepersonal.
Die Patienten wurden randomisiert und in Zimmer mit oder ohne
antimikrobielle Kupfer-Oberflächen aufgeteilt, um die Rate der
nosokomialen Infektionen vergleichen zu können. An der Studie nahmen
zwischen Juli 2010 und Juni 2011 insgesamt 650 Patienten teil, die in
16 Zimmern (acht mit Kupfer ausgestattete und acht Standardzimmer)
betreut wurden.
Unter den Ausstattungsgegenständen, die entweder aus
Kupferwerkstoffen hergestellt worden waren oder zur Serienausstattung
zählten, waren Bettgriffe und -gitter, Beistelltische,
Infusionsständer, Klingelknöpfe sowie Türbeschläge. Das
Reinigungsverhalten war in den Studien- und Standardzimmern gleich.
Antimikrobielle Kupferlegierungen senken die Keimbelastung auf
Oberflächen um 83 %
Die Ergebnisse der ersten Studienphase, die im Juli 2012 im
"Journal of Clinical Microbiology" erschienen sind, zeigten bereits,
dass antimikrobielle Kupferlegierungen die Keimbelastung
durchschnittlich um 83% über einen Zeitraum von 21 Monaten
reduzieren. Hierbei verglich die Studie der Keimbelastung von
Berührungsflächen mit und ohne Kupfer während der aktiven
Patientenversorgung sowie zwischen der routinemäßigen Reinigung und
Desinfektion. Es zeigte sich, dass zwei bedeutsame
Antibiotika-resistente Keime, wie der Methicillin-resistente
Staphylococcus aureus (MRSA) und der Vancomycin-resistene
Enterococcus (VRE) mit deutlich geringerer Wahrscheinlichkeit auf
Kupferoberflächen nachzuweisen waren.
Im Ergebnis der Studie entwickelten 46 Patienten eine nosokomiale
Infektion, darunter 26 Patienten mit einer Kolonisation durch MRSA
oder VRE. Bei Patienten, die in Zimmern mit Gegenständen aus
antimikrobiellen Kupferlegierungen untergebracht worden waren, konnte
die Rate der nosokomialen Infektionen um 58 % gegenüber denjenigen
Patienten in "Nicht-Kupferzimmern" gesenkt werden.
Das Verhältnis von Patienten, die nosokomiale Infektionen und/oder
eine Kolonisation mit MRSA oder VRE entwickelt haben, war unter
Patienten in Zimmern mit Kupferoberflächen (7,1 %) im Vergleich zu
Patienten in traditionellen Zimmern (12,3 %) bedeutsam niedriger. Das
Verhältnis von Patienten, die nosokomiale Infektionen entwickelten,
war unter denjenigen bedeutsam niedriger, die den "Kupferzimmern"
(3,4 %) im Vergleich zu denjenigen in traditionellen Zimmern (8,1 %)
zugeteilt worden waren.
Synergieeffekte im Hygienemanagement fördern Qualität und mindern
Kosten
"Patienten, die an nosokomialen Erkrankungen leiden, bleiben
länger im Krankenhaus, verursachen höhere Behandlungskosten und
weisen eine höhere Sterbewahrscheinlichkeit durch Hospitalisierung
auf", so Dr. Kassandra D. Salgado, Leiterin der Studie und Assistant
Professor an der Medical University of South Carolina. "Unsere Studie
hat ergeben, dass die Ausstattung von Kontaktflächen mit
antimikrobiellen Werkstoffen einen zusätzlichen Beitrag bei der
Infektionsbekämpfung auf Intensivstationen darstellt. Zum einen
konnten nosokomiale Infektionen eingedämmt, zum anderen auch die
Kolonisation mit resistenten Erregern reduziert werden."
Auch in Deutschland rücken die Hot Spots des Infektionsgeschehens
immer mehr in das Blickfeld der Hygieniker. Erste Referenzprojekte
mit dem erweiterten Präventionsansatz und der Schaffung von
Synergieeffekten im Hygienemanagement finden sich an Kliniken in
Berlin, Hamburg, Hagen, Velbert und Apolda wie auch bundesweit in
verschiedenen Arztpraxen.
Wirkweise von Kupfer größtenteils enträtselt
Warum Bakterien auf Kupferoberflächen sterben, konnte zum Großteil
jüngst von Biochemikern der Universität Bern gemeinsam mit
Materialforschern der Universität des Saarlandes enträtselt werden.
In Laborversuchen bewies das Team, dass die Bakterien nur dann
verenden, wenn diese in direktem Kontakt mit der Kupferoberfläche
stehen. Einzelne Kupferionen in einer Flüssigkeit reichen dafür oft
nicht aus. Das Forschungsergebnis haben die Wissenschaftler jetzt
gemeinsam in der Fachzeitschrift "Applied and Environmental
Microbiology" der American Society for Microbiology veröffentlicht.
Im Laborversuch nutzten die Forscher die
Laserinterferenztechnologie am Steinbeis-Forschungszentrum für
Werkstofftechnik (MECS) in Saarbrücken. Eine Kupferplatte wurde dort
mit einer dünnen Kunststoffschicht überzogen. Mit pulsierenden
Laserstrahlen schossen die Materialforscher winzige Löcher in diese
Schicht und erzeugten so ein wabenartiges Muster. Die Löcher waren
mit einem halben Mikrometer, einem Millionstel Meter, kleiner als der
Durchmesser der Bakterien. "Das für uns überraschende Ergebnis war,
dass die Bakterien auf dieser Oberfläche nicht abgestorben sind,
obwohl Kupferionen freigesetzt wurden", erläutert Professor Dr. Frank
Mücklich vom MECS. Im Vergleichsversuch mit einer unbeschichteten
Kupferplatte und der gleichen Konzentration von Kupferionen waren
alle Bakterien nach wenigen Stunden vernichtet. "Dies zeigt, dass die
Bakterien vor allem beim direkten Kontakt mit der Kupferoberfläche
absterben. Offenbar wird dadurch erst die Zellhülle angegriffen und
so die Voraussetzung dafür geschaffen, dass die Kupferionen die
Zellen völlig zerstören können", schlussfolgert das interdisziplinäre
Forscherteam. Dies lässt vermuten, dass komplexe elektrochemische
Prozesse zwischen Kupferplatte und Keimen auf der Oberfläche eine
Rolle spielen.
Experten des Deutschen Kupferinstituts stehen auch beim
diesjährigen Hauptstadtkongress Medizin und Gesundheit (Berlin,
05.-07.06.2013) wieder zum Thema "Antimikrobielle Kupferwerkstoffe"
auf dem Gemeinschaftsstand des Landes Nordrhein-Westfalen für
Gespräche zur Verfügung.
Bei Abdruck Beleg erbeten.
Quellen:
1. Mathews, S.; Hans, M.; Mücklich, F.; Solioz, M. (2013):
Contact Killing of Bacteria on Copper is Suppressed if
Bacterial-Metal Contact is Prevented and is Induced on Iron by Cooper
Ions.
In: Applied and Environmental Microbiology, 79 (8): 2605-2611.
2. Salgado, C. D.; Sepkowitz, K. A.; John, J. F.; Cantey, J. R.;
Attaway, H. H; Freeman, K. D.; Sharpe, P. A.; Michels, H. T.;
Schmidt, M. G. (2013):
Copper Surfaces Reduce the Rate of Healthcare-Acquired Infections in
the Intensive Care Unit.
In: Infection Control and Hospital Epidemiology, 34 (5): 479-486.
3. Schmidt, M. G.; Attaway, H. H.; Fairey, S. E.; Steed, L. L.;
Michels, H. T.; Salgado, C. D. (2013):
Copper Continuously Limits the Concentration of Bacteria Resident on
Bed Rails within the Intensive Care Unit.
In: Infection Control and Hospital Epidemiology, 34 (5): 530-533.
4. Schmidt, M. G.; Attaway, H. H.; Sharpe, P. A.; John Jr., J.;
Sepkowitz, K. A.; Morgan, A.; Fairey, S. E.; Singh, S.; Steed, L. L.;
Cantey, J. R.; Freeman, K. D.; Michels, H. T.; Salgado, C. D. (2012):
Sustained Reduction of Microbial Burden on Common Hospital Surfaces
through Introduction of Copper.
In: Journal of Clinical Microbiology, 50 (7): 2217-23.
5. World Health Organization (2011):
Report on the Burden of Endemic Health Care-Associated Infection
Worldwide.
Weitere Informationen zum Thema "Antimikrobielle Kupferlegierungen"
www.antimicrobialcopper.com
www.kupferinstitut.de
Hauptstadtkongress 2013
Wir freuen uns, Sie am Gemeinschaftsstand des Landes
Nordrhein-Westfalen begrüßen zu dürfen.
Gern informieren wir Sie zu allen Fragenrund um die
antimikrobiellen Eigenschaften von Kupfer.
Es erwarten Sie Vertreter aus Wissenschaft und Praxis.
Das Deutsche Kupferinstitut
Eingebettet in das internationale Netzwerk der Copper Alliance
verbindet das Deutsche Kupferinstitut Forschung und Anwendung mit dem
Ziel, eine offene Wissensplattform zu schaffen. Das Kupferinstitut
unterstützt als Innovationsmotor wissenschaftliche Studien,
zahlreiche Marktentwicklungsprojekte, bietet Lösungen für spezifische
Einsatzbereiche und fundierte Informationen für Fach- und
Publikumskreise - kompetent, neutral und partnerschaftlich.
Das Deutsche Kupferinstitut
- unterstützt seine Mitgliedsunternehmen, Kupfer und
Kupferanwendungen im Markt zu positionieren und neue
Technologien zu entwickeln,
- berät Verwender von Kupferwerkstoffen in allen fachlichen Fragen
von der Materialauswahl bis hin zur Gesetzgebung,
- erbringt Ingenieurdienstleistungen rund um alle Themen bei der
Verwendung von Kupferwerkstoffen, von Schadensfällen bis zur
Produktentwicklung und -optimierung
- initiiert in seiner Funktion als Schnittstelle zwischen
Wissenschaft und Industrie Forschungsarbeiten, Seminare und
Workshops zu Themen rund um Kupfer,
- informiert im Rahmen seiner Kommunikationsaktivitäten
zielgruppengerecht über aktuelle Entwicklungen und Neuigkeiten
aus der Welt des Kupfers.
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