Verbesserung des ALCERU-Verfahrens für innovative Textilstrukturen mit permanentem Vektorenschutz

In dem Forschungsvorhaben wurde die mit permanentem Insektenschutz ausgerüstete Cellulosefaser hinsichtlich ihrer Zusammensetzung optimiert, das Herstellungsverfahren nach Vorkommen von Permethrin im Prozesslauf untersucht und die Faser umfassend auf Biokompatibilität bei Anwendung im Textil untersucht. Der Wirkstoff Permethrin wurde ausgewählt, da er nach bisherigem Erkenntnisstand nur ein geringes toxische Potential aufweist und nach Biozidverordnung als zugelassene Substanz für die Anwendung im Textil gelistet ist. Im Verlauf des Projektes wurden umfassende biologische Testungen hinsichtlich der Permeation des Wirkstoffes in die Haut und des toxischen Potentials des Endproduktes durchgeführt. Darüber hinaus erfolgte in Korrelation zur Materialentwicklung die Überprüfung der Wirksamkeit gegen Schadinsekten. Für die Hautaufnahmeuntersuchungen war die Etablierung einer neuen Nachweismethode erforderlich, bei der das Permethrin nach entsprechender Probenvorbereitung mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) nachgewiesen werden kann. Die Testung der Diffusion des Permethrins aus der Faser in die Haut wurde durch die Entwicklung eines speziellen Permeationstestverfahrens dem Schweinehaut-Assay ermöglicht. 

Eine weitere Fragestellung in dem Projekt war die Überprüfung des Vorhandenseins von Permethrin im Prozesskreislauf. Die Untersuchungen zeigten, dass es sich um einen geschlossenen Kreislauf handelt und die lipophile Substanz nicht im Prozesslauf verloren geht.

Ergebnisse

Die in vitro Zytotoxizität wurde in Anlehnung an die DIN 10993-5 in direktem Kontakt des Fasermaterials in Form von Faserextrakten an humanen Hautzellen untersucht. Die Resultate ergaben, dass die Faserextrakte keine toxischen Reaktionen hervorrufen. Das Potential zur Irritation und Sensibilisierung wurde ebenfalls mittels in vitro Methoden ermittelt. Diese Testungen zeigten ebenfalls keine negativen Eigenschaften in Form von Hautirritation oder Hautsensibilisierung. Die Sensibilisierung wurde darüber hinaus im in vivo Modell mittels LLNA-Test (local lymph node assay) bestimmt. Es konnten auch hier keine negativen Reaktionen detektiert werden, die auf ein allergisches Potential hinweisen. Ein weiterer Bestandteil der Biokompatibilitätsuntersuchungen war die in vitro Testung bezüglich des Kontaktes mit Blut, um die Hämokompatibilität des Materials abschätzen zu können. Mittels vier verschiedener Methoden wurde gezeigt, dass das Material keine blutverändernden Eigenschaften hervorruft.    

Insgesamt wurde in dem Forschungsvorhaben gezeigt, dass die Herstellung der Faser in einem geschlossenen Kreislauf durchgeführt werden kann und dass ein Nachweis von Permethrin mittels HPLC möglich ist. Des Weiteren wurde mittels umfangreicher Testungen nachgewiesen, dass die entwickelte Permethrinfaser eine sehr hohe Biokompatibilität aufweist.