Hochschule entwickelt neuen Typ von Schutzmasken

rd | 16. Juli 2020, 11:33 | 8 Kommentare
Professor Dr. Amir Fahmi (zweiter von rechts) und die Mitglieder der Forschungsgruppe der Hochschule Rhein-Waal

Um den Schutz vor dem Coronavirus zu verbessern, hat eine Forschungsgruppe der Hochschule Rhein-Waal unter der Leitung von Professor Dr. Amir Fahmi, Professor für Materialwissenschaften, eine Beschichtung mit biologisch verträglichen Nanofasern für kommerzielle Atemschutzmasken entwickelt. Diese Fasern enthalten poröse Strukturen, deren Größe sowohl mit der von Corona-Viren als auch mit der von anderen luftgetragenen Partikeln vergleichbar ist. Zudem besitzen sie einen bis zu 40-fach reduzierten Durchmesser im Vergleich zu den vorhandenen Fasern der gängigen Atemschutzmasken.

Die Verkleinerung des Durchmessers in Kombination mit der Nutzung mehrerer Vliesschichten mit überlappenden nanoskaligen Hohlräumen verringert die Wahrscheinlichkeit der Übertragung krankheitstragender Partikel und erhöht die Wirksamkeit der Masken. Auf diese Weise ist ein deutlich besserer Schutz nicht nur gegen Viren, sondern auch gegen Bakterien und andere Allergene gewährleistet. „Der Vorteil der von uns entwickelten und kostengünstigen Technologie liegt darin, dass die Nanofasern ohne größere Änderungen bei jeder kommerziellen Maske eingesetzt werden können“, erklärt Professor Fahmi. Ferner können die modifizierten Masken ohne jede Nachbearbeitung getragen werden und sie behindern nicht den Atemprozess.

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  1. 8. Stefan Schuster

    Diesmal ganz ohne die in meinem Beitrag #4 benutzte Ironie:

    Wichtig ist doch, beurteilen zu können, ob an der HSRW auch ernsthaft Forschung betrieben werden kann, ohne Störgeräusche, ohne die Trompete der Pressestelle. Ich halte es für gut möglich, dass “biodegradable’ (natürlich auf Michsäurebasis) nicht die Materialeigenschaft ist, welche von Prof.Dr. Fahmi et al untersucht wird.

    Bei besseren professionellen Staubschutzmasken ist es Standard, dass das Filtermaterial elektrostatisch aufgeladen ist, damit diese Aufladung Fremdkörper anzieht und an die Filterfilamente bindet, welche ansonsten den Filter einfach passiert hätten wie Fliegen einen Lattenzaun. Das funktioniert bei Nanofiltern bisher nicht. Eventuell experimentiert die Forschungsgruppe ja damit, eine elektrostische Aufladung auch innerhalb von Nanofiltern hinzubekommen, z.B. durch Reibung. Dafür spräche die “Nutzung mehrerer Vliesschichten mit überlappenden nanoskaligen Hohlräumen”. Wir wissen es nicht, und müssen daher den Schlußbericht der Forschungsgruppe abwarten.

    Auch in diesem Fall ist die Trompete der Pressestelle ein ablenkendes Störgeräusch. Ich fühle mich manipuliert.

     
  2. 7. jean-baptiste

    @6. Stefan Schuster ” keine seriöse Quelle”
    Ich gebe Ihnen ja recht, hochwissenschaftlichen Standards genügt das Alles nicht, aber liegt das mit der Publikation, so wie sie bisher stattgefunden hat, überhaupt in der Absicht der HSRW?
    Ich für meinen Teil was ja schon höchst erbaut ob der Tatsache, dass uns dieses mal keine Bastelei an einer handelsüblichen Tauchermaske mit einem gefrickelten Adapter für Zigarettenfilter als geniale technische Entwicklung der Fakultät für Technology and Bionics präsentiert wurde.
    Was Ihre Einschätzung der Seriosität des MedTech-zwo betrifft, will ich Ihnen nur begrenzt folgen.
    -Natürlich ist BIOCOM nur ein Dienstleister und versorgt auch corporate Publikation, das muss aber nicht per se die Qualität des Magazins negativ beeinflussen. So ist die von ihnen angeführte Quelle der schweizer EMPA eine wissenschaftlich angesehene Adresse.
    Übrigens bedient sich auch die HSRW für ihre Publikationen solcher Dienstleister mit für meine Begriffe erheblich mehr sponsormässigen Fingern, die dort im Brei mitrühren, https://www.innovations-report.de/html/berichte/medizintechnik/heilung-fuer-beschaedigte-knochen-aus-dem-labor.html .
    Wahrscheinlich bedient man sich solcher Publikationsdienstleister, um mit weniger Zeitvorlauf und weniger Gefahr auf Kritik vom Publisher schnell veröffentlichen zu können, und damit die mitbeteiligten Sponsoren zufrieden stellen zu können. Denn ohne Fremdmittel, ob von Stiftungen, Firmen, oder Institutionen läuft ja heute gar nichts mehr.
    Was die biologisch verträgliche Eigenschaft der Nanofasern betrifft, tippe ich weniger auf die Degradibility, als auf die Tissue-Tolerability, wobei beides bei einem Corona-Filter nicht erforderlich wäre.
    Übrigens zeigt der Artikel im innovations-report eigentlich deutlich, dass die Behauptung, man hätte die Beschichtung speziell fur den Filterstoff entwickelt, nicht der Wahrheit entspricht.
    Wahr ist, dass man die biologisch abbaubaren Fasern zur Beschleunigung der Wundheilung entwickelt hat, und dort macht die Gewebeverträglichkeit und die biologische Resorption des Gewebes ja auch Sinn , während sie in einem Filter widrigstenfalls sogar unerwünscht ist.
    Ich habe da keine Erfahrungen. aber sollte sich letztendlich noch herausstellen, dass es sich bei dem Gewebe um etwas auf Milchsäurebasis handelt, das in spezieller Webtechnik hergestellt ist, platzt die Revolutionsblase schneller, als man zuschauen kann.

     
  3. 6. Stefan Schuster

    #5, @jean-baptiste. Wir haben beide Recht. Sie nur ein wenig mehr mehr als ich.

    Ihr angegebener Link ist für mich keine seriöse Quelle. Er verweist auf einen Magazin-Artikel, Herausgeber des Magazins ist eine private Firma namens BIOCOM – laut eigener Leistungsbeschreibung ein Dienstleister für die ( -> Kundenliste) aufgeführten Interessenverbände und Forschungseinrichtungen. Also keine originäre Wissenschaft, sondern lediglich professionelle Kommunikation.

    Dem Magazinartikel liegen keine eigenen Forschungsergebnise von BIOCOM zugrunde, als Quelle für die Informationen zu “biologisch verträglichen Nanofasern” ist aber ein (einziger) Link eingebaut, zu https://www.nature.com/articles/s41467-019-12757-7 .

    Nun, NATURE ist für mich eine Veröffentlichungsplattform von exzellentem Weltruf. Aber lesen wir den Text doch mal genauer, und hangeln uns dann durch zu weiteren wissenschaftlichen Studien.

    Lerneffekt dabei für mich: Es existiert tatsäch der Terminus “biodegradable polymer” in der Forschung. Was ist “biodegradable”, und ist “biologisch verträglich” eine korrekte Übersetzung?

    Welchen Bedingungen muss ein Biodegradable Polymer ausgesetzt sein, damit ein Zerfallsprozess einsetzt? In der Fachliteratur als Einzelbeispiele genannt: Feuchtigkeit, Temperatur, Druck, chemische Umgebung (basisch oder sauer), Strahlung…

    Zitiert aus https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961215005505 : “… can be rapidly degraded on command”. Also unter Laborbedingungen kein Problem.

    Prof.Dr. Fahmi von der HSRW kann also mit Recht von “biodegradable” sprechen, weil er einen genau definierten Fachbegriff aus dem Wissenschaftsslang benutzt.

    Aber deckt sich diese Benutzung des Begriffs “biodegradable” mit den Vorstellungen von Egon Mustermann über “biologisch verträglich”? Für mich wären das Substanzen, deren Zerfall unter nätürlichen Bedingungen erfolgt, an der frischen Luft, und deren Zersetzungsprodukte ebenfalls für den Menschen unschädlich sind. Beispiele: Holz, Kartoffelschalen…

    Diesen Bedeutungsunterschied nutzt der in #5 verlinkte Artikel: Im Kopf des Lesers wird ein bestimmtes positiv besetztes Bild erzeugt, während der Begriff selbst dieses Bild nicht per se rechtfertigt. Das ist zwar Marketing, aber schlechte Wissenschaftskommunikation.

    Beispiel: Ist ein Stoff zur Erzeugung eines Filterkuchens ( -> HSRW) oder als Träger für Medikamente, dessen Zersetzung menschliche Körpertempertur und Nässe benötigt, auch aus Sicht eines Abfallentsorgungsunternehmens biodegradeable?

    Weiter geht’s. Ist sichergestellt, dass bei normaler Nutzung eines “biologisch verträglichen” Gegenstands nicht per Zufall Bedingungen auftreten, die einen unerwünschten vorzeitigen Zerfallsprozeß starten? @Klever Compliance in Beitrag #3 trifft mit seinem Bügeleisen-Argument genau den Nagel auf den Kopf.

    Egal wie man es dreht und wendet – die Pressestelle der HSRW macht den gleichen Fehler wie das in #5 zitierte Magazin: Unzulässige Übersetzung eines wissenschaftlichen Fachbegriffs zur Erzeugung eines positiven Gefühls beim Leser. Auch hier: Meinungsmache. Falls dies für die Pressestelle der HSRW so angeordnet ist, dann Hut ab. Good Job.

    Warten wir lieber den Schlußbericht der Forschungsgruppe um Prof.Dr. Fahmi ab – falls dieser zugänglich wird, ohne hinter einer Bezahlschranke zu verschwinden. Das wird Wissenschaft sein und deshalb offen für kritische Würdigungen. The Rest is Propaganda.

     
  4. 5. jean-baptiste

    @4. Stefan Schuster “biologisch verträgliche Nanofasern”
    ich muss zugeben, auch bei mir kam in erster Instanz das von Ihnen skizzierte Bild auf.
    Zu Anfang war man euphorisch über die Entdeckung der Nanopartikel etc, dann entdeckte man, dass das Zeug sich überall im Körper ausbreitete, biologische Sperren durchbrach, und uns oftmals mehr schadete als nutzt, aber inzwischen scheint man auch im biologischen Gewebe tolerierte Formen davon gefunden zu haben.
    https://medtech-zwo.de/aktuelles/hintergrund/hintergrund/neue-nanofasern-fuer-verletzungen.html
    Weshalb ein Filtergewebe allerdings biologisch verträgliche Nanofasern enthalten soll, ist mir auch nicht plausibel. Man plant ja hoffentlich nicht, das Filtergewebe direkt in die Schleimhäute einwachsen zu lassen, also erweitere ich meine Aussage in #2. dahingehend, dass man sich des Eindrucks nicht entziehen kann, dass man teilweise nicht ganz weiss, was man alles verlautbart.
    Wohl erwarte ich von einer Pressestelle nicht, dass sie fachliche Aspekte in einer Verlautbarung prüft, wenn diese von einem Wissenschaftler angeliefert wird, das ist nicht deren Aufgabe.

     
  5. 4. Stefan Schuster

    Respekt, dass auch ernstzunehmende Forschung an der HSRW betrieben wird – im Gegensatz zur Herstellung fragwürdiger Produkte. Ehrliches Lob dafür.

    Was mir allerdings ins Auge springt, ist der Ausdruck “biologisch verträgliche Nanofasern”. Was ist DAS denn?
    Nanofasern sind bekannt. Es ist auch bekannt, dass sie im menschlichen Körper Schaden anrichten. Ebenfalls ist ihre Form bekannt: Vorne und hinten ein spitziges Ende, das in der Lage ist, biologische Schranken zu überwinden (Darmschranke).

    Und nun ist es in Kleve gelungen, “biologisch verträgliche” Nanofasern herzustellen. Eine Sensation! Da brauchen wir nicht mehr über mögliche Anwendungen in Filtern oder Atemmasken reden. Eine Sensation !!!

    Und niemand hat’s gemerkt, auch nicht die Pressestelle der HSRW.

     
  6. 3. KleverCompliance

    Klingt gut! Wenn dieses Projekt abgeschlossen ist, könnte sich das Team mit einer Applikation zur Glättung von Fasern beschäftigen, offenbar misst man dem bestehenden Gerät (volkstümlich als Bügeleisen bezeichnet) nicht viel Bedeutung zu.

     
  7. 2. jean-baptiste

    Das sind erst einmal eine gute Nachrichten aus der sonst eher gebeutelten heimischen Wissenschmiede.
    Ob der Verfasser der Mitteilung, die übrigens 1:1 so auch auf der Seite der HSRW zu lesen ist, nur einen schlechten Tag erwischt hat, oder selbst nicht so genau weiss, wovon er spricht, lässt sich erst einmal nicht feststellen.
    Von der Quintessenz der Meldung ausgehend, kann man nämlich darauf schliessen, dass man eher an einem neuen Material für ein Filterfliess mit revolutionär verbesserten Eigenschaften arbeitet, als an einer neuen Maske.
    Solch ein verbessertes Filtermaterial lässt sich natürlich a u c h in einer Coronamaske einsetzen, müsste aber prinzipiell in (verbesserten) Filtern jeglicher Art, ob Raumfilter von Flugzeugen, Schlachtereien, OP´s, Reinraumfilter,… etc pp. , Verwendung finden können.
    Oder traut man der profanen klever Bevölkerung schlichtweg die Kreativität nicht zu, sich die Anwendungsfelder eines solchen Filterstoffs selbst ausmalen zu können ?
    Mit der Formulierung “besserer Schutz … gegen Viren, … gegen Bakterien und andere Allergene ” würde man der Bedeutung denn auch eher gerecht werden, wäre es nicht, dass dem Autor entgangen ist, dass Viren und Bakterien keine “anderen Allergene” sind.
    Meist sind sie aus sich selbst Auslöser heftiger Krankheitssymptome, wie z.B. COVID 19, ohne eine Allergie auslösen zu müssen.
    Allerdings, wenn auch nicht ganz deutlich kommuniziert, endlich einmal wieder eine Meldung aus Kleve über ein ernstzunehmendes Forschungsfeld an der HSRW.

     
  8. 1. Lohengräm

    *gähn*