In hygienisch anspruchsvollen Bereichen (z.B. Lebensmittel- und Pharmaindustrie, Kosmetik- und Gesundheitsbereich) sind Hygiene-Qualitätsmanagement(QM)-Systeme von großer Bedeutung. Wichtige Bestandteile dieser QM-Systeme sind Hygiene- und Desinfektionspläne, in denen regelmäßige Reinigungs- und Flächendesinfektionsmaßnahmen festgelegt werden.

Zur Überprüfung der Qualität solcher Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen werden routinemäßig stichprobenartige Endproduktkontrollen vorgenommen. Derzeit werden Abklatschplatten zur Beprobung der Oberflächen verwendet, die von externen mikrobiologischen Fachlaboratorien inkubiert und ausgewertet werden müssen.

Dies erfordert einen Zeitraum von mindestens 2 Tagen (Bestimmung der Gesamtkeimzahl und hygienerelevanter Mikroorganismen) und führt zu hohen Kosten. Ein weiterer entscheidender Nachteil ist die Notwendigkeit, Mikroorganismen vor der qualitativen und quantitativen Bestimmung von Oberflächen abzunehmen.

Insbesondere im Fall strukturierter Flächen werden hierbei häufig Mikroorganismen nicht erfasst, die sich in Vertiefungen befinden. Deshalb besteht ein großer Bedarf nach innovativen Verfahren, die zeitnah eine Bestimmung hygienerelevanter Mikroorganismen sowie der Gesamtkeimzahl auf Oberflächen im Rahmen einer Eigenkontrolle ermöglichen.

Am wfk – Cleaning Technology Institute e.V. wurde daher ein neues Verfahren zur photoakustischen Bestimmung des Hygienestatus auf Oberflächen mittels Nanoventil-Nanopartikeln entwickelt. Oxalessigsäure wird in Antikörper-basierten Nanoventil-Nanopartikeln inkludiert. Bei Kontakt mit lebenden Mikroorganismen werden die Nanoventile durch Bindung der Antikörper an den Mikroorganismen geöffnet, so dass die Oxalessigsäure freigesetzt und durch Decarboxylase unter Kohlendioxidabspaltung umgesetzt wird. Der resultierende Anstieg der Kohlendioxidkonzentration wird in der Gasphase mittels photoakustischer Spektroskopie nachgewiesen.

Der Forschungsbericht ist auf Anfrage bei der FRT erhältlich.