Entwicklung eines UVC-LED Desinfektionsgerätes zur validierten Desinfektion von Tablets und Smartphones im klinischen Umfeld

Desinfektion einer Maske
© Fraunhofer IOSB-AST
Beispieldesinfektion einer FFP2 Maske
Simulation Bestrahlungshomogenität
© Fraunhofer IOSB-AST
Simulation der Bestrahlungsleistung auf einer Tablet-Oberfläche
UVC-LED Modul
© Fraunhofer IOSB-AST
eines der beiden UVC-LED Module mit einer UV-Leistung von 1 Watt bei 272 nm

Kurzbeschreibung

Die Unterbrechung von Infektionsketten im klinischen Umfeld ist eine der größten Herausforderungen im Gesundheitssystem. Gleichzeitig wird hier jedoch auch die Digitalisierung vorangetrieben und zum Beispiel Patientenakten digital gepflegt. Datenerfassung und -bearbeitung erfolgen in zunehmenden Maße per Smartphone oder Tablet. Diese Geräte wandern oft von Hand zu Hand, wodurch leicht eine Erregerübertragung ermöglich wird. Eine chemische Desinfektion der empfindlichen Geräte ist wegen der Aggressivität der Desinfektionsmittel nicht möglich. Ziel des Projektes war die Entwicklung eines Funktionsmusters einer UVC-LED-basierten, sicheren und vor allem validierbaren Desinfektion von Smartphones, Tablets und anderen kleineren Geräten.

Projektziele

Im Gegensatz zu Smartphone-Desinfektionsgeräten, die am Markt verfügbar sind, stand die Validierbarkeit der Desinfektion im Vordergrund des Projektes. Die Bestrahlungsleistung sollte ausreichend hoch sein, um innerhalb einer Minute eine Bestrahlungsdosis von mindestens 800 J/m² und damit eine Inaktivierung um fünf log-Stufen für alle relevanten Krankenhauserreger zu erreichen. Weiterhin sollten Abschattungen verhindert werden, die Bestrahlung gleichmäßig erfolgen und eine eindeutige Zuordnung zwischen Desinfektionsgut und Desinfektionsvorgang mit Protokollierung geschaffen werden.

Zur Verifizierung der Bestrahlung sind ein NFC-Scanner sowie mehrere Photosensoren zur Identifikation des Gerätes und zur Messung der Bestrahlungsdosis verbaut. Das Funktionsmuster verfügt über eine WiFi-Schnittstelle und kann über MQTT in eine Datenbankinfrastruktur eingebunden werden. Die Vermarktung des Gerätes ist über den Industriepartner PURION GmbH geplant. Dabei sollen auch größere Geräte auf den Markt kommen.

Projektergebnis

Gemeinsam mit Boehringer-Ingelheim und dem Labor LS in Bad Bocklet-Großenbrach wurde das Gerät einer ausgiebigen Untersuchung unterzogen in welcher die Mikroorganismen Staphylococcus aureus. Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, Aspergillus brasiliensis niger, Bacillus subtilis sowie Paenibacillus glucanolyticus auf verschiedenen Oberflächenmaterialien in mehreren Versuchsreihen bestrahlt und die Desinfektionsleistung des Gerätes untersucht wurden.

Es wurde nachgewiesen, dass insbesondere die Bakterien innerhalb einer Minute um bis zu 7 log-Stufen validiert inaktivieren lassen. Hefen und Schimmelpilze sind deutlich widerstandsfähiger und benötigen höhere Bestrahlungsdosen, die sich aber am gerät einstellen lassen. 

 

Abteilung Eingebettete Intelligente Systeme (EIS)

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