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Los productos textiles y de consumo antimicrobianos cada vez conquistan más aplicaciones en nuestras vidas. La importancia de los materiales antimicrobianos en la higiene aumenta en paralelo con el número de informes publicados en los medios, sobre enfermedades y epidemias infecciosas globales como la peste aviar o la peste porcina, bacterias resistentes a los antibióticos (MRSA, VRE), SARS, EHEC, etc.
Nos lo explican Dirk Höfer y Anja Gerhardts, del Instituto Hohenstein.
Las aplicaciones prácticas de materiales antimicrobianos también son el tema más discutido entre los expertos. Se identifica cada vez más que los productos textiles y de consumo son fuentes potenciales de infección [1; 2; 3]. Esto conduce a la conclusión de que los productos antimicrobianos también pueden ser útiles para interrumpir cadenas de infección y para la protección activa de las personas [4].
Al permitir la profilaxis de la infección o el soporte de la prevención de la misma, los materiales antimicrobianos adquieren un nuevo significado. Aunque los productos textiles antimicrobianos de la primera generación sólo fueron diseñados para el fin de proteger el material en sí, es decir, prolongar su durabilidad contra las influencias medioambientales, la generación actual de productos antibacterianos, antifúngicos o antivirales, afrontan exigencias diferentes. Según la aplicación médica en cuestión, deben ser aplicables eficientemente y ofrecer el rendimiento anunciado. Por consiguiente, es apropiado probar las nuevas funciones higiénicas de productos textiles y de consumo antimicrobianos de acuerdo con sus diversas aplicaciones. y optimizar productos para sus tareas higiénicas específicas. Esto implica que. junto con el aumento de las nuevas tecnologías de fibra antimicrobiana y de las posibilidades en aplicaciones higiénicas y médicas [5], ha aumentado la demanda de sistemas de prueba apropiados para evaluar la efectividad y la seguridad de los productos textiles antimicrobianos.
Evaluación de la eficacia orientada a las aplicaciones Un paño de limpieza antibacteriano debe satisfacer unos requisitos distintos de los de una bata quirúrgica. El paño de limpieza debe poder prevenir la propagación de gérmenes medioambientales atrapados con el mismo e impedir su propagación en la zona de vivienda. Por otra parte un material barrera entra en contacto casi exclusivamente con gérmenes de hospital patogénicos (nosocomiales —es decir, hospitalarias, nota de Textil Expres / Technoexpres—). Por muy diferentes que sean las aplicaciones, estos productos textiles se prueban frecuentemente bajo condiciones uniformes con gérmenes estándar, normalmente según el estándar DIN EN ISO 20743 [6]. Este tipo de pruebas contribuye crucialmente a hacer productos comparables entre sí y por tanto a lograr una mejora. Pero, como todos los estándares [7; 8: 9], también el DIN EN ISO 20743 es el «denominador menos común», que no está diseñado para evaluar las diversas aplicaciones prácticas de los productos. En muchos laboratorios, el estándar se utiliza para determinar una simple evidencia cuantitativa para la efectividad contra las bacterias de prueba Klebsiella pneumoniae y Staphylococcus aureus prescritas por la normativa. Sin embargo, sujeto a ciertas modificaciones, el estándar existente permite realizar de una forma ventajosa pruebas de productos textiles o de consumo antimicrobianos para una evaluación más específica y relacionada con aplicaciones. Como ejemplos, pueden mencionarse la reducción de olores causados por la transpiración, la prevención de infecciones en los sectores de la asistencia sanitaria y los alimentos, así como la higiene en el hogar.
Modificaciones viables del DIN EN ISO 20743 son:
—Uso de microorganismos orientados a las aplicaciones: Las bacterias estándar para pruebas Klebsiella pneumoniae y Staphylococcus aureus deben ser sustituidas, según la aplicación, por gérmenes o patógenos prevalentes, que también incluyen hongos y virus.
—Variaciones metodológicas: Además de las superficies de productos textiles, se habilita la evaluación de monofilamentos, fibras y materiales difíciles como tejidos porosos/esponjas así como productos textiles hidrofóbicos o no textiles (plásticos, cerámicas, metales). Además, es posible probar la cinética de la eficacia variando los tiempos de contacto según la aplicación.
Con estas modificaciones, la prueba estándar puede utilizarse para optimizar productos textiles y otros productos de consumo para sus áreas de aplicación respectivas, desde la cocina hasta el quirófano.
Evaluación de la seguridad biológica Cada vez hay más telas antimicrobianas dirigidas a clientes pertenecientes a los sectores sensibles a la higiene, como las industrias de la asistencia sanitaria y de los alimentos. Para evitar la contaminación y la germinación de una forma eficaz, se utilizan productos con acabado biocida. Sin embargo, es inevitable que el término «antimicrobiano» plantee cuestiones sobre la compatibilidad con la piel de los usuarios, especialmente en el caso de productos textiles antimicrobianos que se llevan puestos directamente sobre la piel.
Por esta razón se requieren métodos de prueba validados para realizar sobre una base científica una evaluación objetiva de la seguridad biológica de los productos textiles con actividad antimicrobiana. Para los productos textiles innovadores, es de crucial importancia realizar un análisis de riesgos que determine si estas nuevas ventajas se logran sin riesgos adicionales para el usuario.
La base de las pruebas de seguridad biológica de productos textiles es el estándar EN ISO 10993 para la evaluación biológica de dispositivos médicos. Basándose en este estándar se realizan pruebas sobre la citotoxicidad (compatibilidad con los tejidos) [10] así como sobre el potencial de sensibilización e irritación [11] de los productos.
Por tanto, es posible evaluar un riesgo biológico de productos textiles antimicrobianos de acuerdo con las pruebas y principios de pruebas del estándar EN ISO 10993, incluso sin experimentar con animales. En pruebas de culturas de células basadas en efectos, el potencial de daño o sensibilización (alergia) de células causado por sustancias que pueden lixiviarse del material de muestra puede determinarse utilizando piel o células inmunes. Estas pruebas permiten la evaluación de un potencial de riesgo que no consiste en un análisis de sustancias tóxicas individuales sino de la suma de efectos biológicos. Pruebas adicionales proporcionan información sobre el potencial de irritación química o mecánica mediante cambios en membranas celulares y la simulación de efectos de rascar en la piel, respectivamente.
Evaluación de la reducción de olores En la actualidad, los productos textiles antimicrobianos también desempeñan un papel cada vez más importante en el sector deportivo, que consiste en la reducción de olores. Los microorganismos encontrados en los productos textiles reaccionan con el sudor humano fresco y (al principio) inodoro, produciendo sustancias que causan el desagradable olor de sudor. Extensas pruebas en productos textiles de vestir antimicrobianos muestran que hay un claro efecto reductor del olor del producto textil pero no de la piel de la persona que lo lleva puesto. Esto se debe principalmente al efecto de empapado pasivo, que adhiere sudor, gérmenes de la piel y sus sustratos a la tela y la fibra activa. Las pruebas permiten medir la producción de olor a través de los microorganismos en el interior del producto textil y determinar la reducción de las sustancias causantes del olor para obtener la correlación directa del olor y la actividad antimicrobiana del producto textil.
Respecto a los aspectos de seguridad de la interacción entre los productos textiles y la flora de la piel humana, la generación de imágenes in vitro de gérmenes vivos a lo largo de una fibra antimicrobiana indicó que aparentemente los gérmenes sólo se matan cuando entran en contacto directo o muy cercano de fibras tratadas con un agente antimicrobiano [12]. Se realizó estudio de «lado a lado» controlado con placebo sobre la salud de la piel con ropa antimicrobiana comparada con telas de estructura similar pero sin la actividad antimicrobiana. En este estudio, la ropa antimicrobiana no mostró efectos adversos en el equilibrio ecológico de la microflora de la piel sana [13].
Pruebas adicionales orientadas a las aplicaciones En algunas aplicaciones, además de para ropa quirúrgica, los productos textiles deben satisfacer una amplia gama de requisitos, lo cual hace que sea esencial evaluar diferentes criterios de rendimiento. Mediante una evaluación basada en informática sobre los últimos descubrimientos en el campo de la psicología ocupacional, es posible determinar directamente la influencia de los productos textiles en la producción laboral. En pruebas de ropa puesta se mide el rendimiento de las personas participantes en las pruebas respecto a parámetros específicos, por ejemplo, atención a corto plazo o largo plazo, multitareas, tasa de errores, tiempo de reacción o coordinación. El sistema está validado, se excluyen posibles interferencias.
De forma similar a las inquietudes sobre la compatibilidad con la piel, el acabado de productos textiles con biocidas es criticado frecuentemente por los ecologistas porque es difícil evaluar el impacto de las sustancias de acabado que pueden ser emitidas al agua residual del lavado de ropa. Para afrontar esto, hay diferentes sistemas de pruebas ecotoxicológicas en las que se determinan las sustancias críticas para la ecología emitidas por un producto, mediante los efectos dañinos en organismos acuáticos. Estas pruebas permiten evaluar el potencial de riesgo de productos textiles antimicrobianos, por ejemplo, con nanoacabado, respecto a la sostenibilidad del medio ambiente.
Conclusión En los Institutos Hohenstein, el estándar DIN EN ISO 20743 para pruebas de propiedades antibacterianas ha sido modificado y desarrollado. Una combinación de modificaciones técnicas del método de prueba y el uso de patógenos específicos de las aplicaciones han producido simulaciones realistas de escenarios de aplicaciones, desde el hogar hasta el hospital. Eso también permite probar todo tipo de fibras, telas y materiales con gérmenes (bacterias, virus u hongos) prevalentes en el campo de aplicación. De esta forma se crea una base para examinar productos textiles antimicrobianos y otros productos de consumo específicos del campo de aplicación, y evaluar los productos de acuerdo con los requisitos del cliente y su eficacia en aplicaciones futuras.
Nuevos sistemas de pruebas biológicas permiten determinar con exactitud de forma científica las interacciones entre los productos textiles y la piel y reconocer y evaluar los beneficios y riesgos potenciales. Estos métodos puedan utilizarse como pruebas de seguridad de productos textiles con actividad antimicrobiana. Por ejemplo, pruebas adicionales con métodos modernos permiten la evaluación de las características de olores, producción laboral o sostenibilidad medioambiental de productos textiles. Estas evaluaciones ofrecen ventajas competitivas y apoyan la promoción de productos antimicrobianos orientada a aplicaciones.
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Notas:
[1] Bloomfield, S., Exner, M., et al. (2008). Prevention of the spread of infection--the need for a family-centred approach to hygiene promotion. Euro Surveill 13(22).
[2] Shiomori, T., Miyamoto, H., et al. (2002). Evaluation of bedmaking-related airborne and surface methicillin-resistant Staphylococcus aureus contamination. J Hosp Infect 50(1): 30-5.
[3] Scott, E. (1999). Hygiene issues in the home. Am J Infect Control 27(6): S22-5.
[4] Borkow, G. und Gabbay, J. (2008). Biocidal textiles can help fight nosocomial infections. Med Hypotheses 70: 990-4.
[5] Rouette, H. K. (1995). Lexikon für Textilveredelung, Laumann Verlag Dülmen.
[6] Standard (2007). DIN EN ISO 20743:2007 Textiles - Determination of the antibacterial activity of antibacterial finished products.
[7] Standard (2007). AATCC Test-Method 174-2007 Antimicrobial Activity Assessment of Carpets. American Association of Textile Chemist and Colorist, Technical Manual/1997.
[8] Standard (2008). JIS L 1902:2008 Testing for antibacterial activity and efficacy on textile products. Japanese Industrial Standard.
[9] Standard (2007). ISO 22196:2007 Plastics - Measurement of antibacterial activity on plastics surfaces.
[10] Standard (2009). EN ISO 10993-5:2009 Biological evaluation of medical devices - Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity.
[11] Standard (2010). EN ISO 10993-10:2010 Biological evaluation of medical devices - Part 10: Tests for irritation and skin sensitization.
[12] Höfer, D. (2006). Antimicrobial textiles, skin-borne flora and odour. Curr Probl Dermatol 33: 67-77.
[13] Höfer, D. und Hammer, T. R. (2011). Antimicrobial Active Clothes Display No Adverse Effects on the Ecological Balance of the Healthy Human Skin Microflora. ISRN Dermatology 2011: Article ID 369603.
Sobre los Autores:
Dirk Höffer y Anja Gerhardts, Instituto Hohenstein, Bönnigheim, Alemania
El Profesor Dr. Dirk Höfer (1961) estudio Biología Humana en la Philipps-University de Marburg donde obtuvo su Ph.D. entre 1989 y 1992. Hasta 1998 fue asistente científico en el Instituto de Anatomía y Biología de las Células de la Facultad de Medicina de la Universidad, situada en Würzburg.
Después de cualificarse para la enseñanza (Habilitación), dirigió un proyecto de investigación de DFG sobre células sensoriales. Desde
2001 es director del Instituto para Higiene y Biotecnología del Instituto Hohenstein. En 2008 fue nombrado Profesor y enseña higiene y biotecnología textil en la Universidad de Educación de Freiburg. Desde 2010 el Prof. Höfer es director adjunto del Hohenstein Institut für Textilinnovation e.V., la institución de investigación de Hohenstein.
Su interés principal es el rol de los productos textiles innovadores en la asistencia sanitaria. Su trabajo está enfocado a productos textiles médicos y biomateriales con propiedades promotoras de la salud en la terapia, los diagnósticos y la prevención, los aspectos de seguridad y aplicación de productos textiles en la higiene así como las interacciones moleculares de superficies de fibra biofuncionales con la piel, las heridas y las células.
La Dra. Anja Gerhardts (1977) estudió biología con un enfoque a la genética, la fisiología, la bioquímica y la virología en la Universidad de
Hohenheim, situada en Stuttgart, donde se licenció como Dr. rer. nat. in 2008 en el Departamento de Virología General (Instituto de Genética). Desde 2008 trabaja como científico en el Instituto para Higiene y Biotecnología de los Institutos Hohenstein. Su trabajo está enfocado a la investigación y desarrollo de la biología y virología molecular con atención especial a los aspectos de seguridad, prevención y diagnósticos en relación con productos textiles innovadores en aplicaciones para la asistencia sanitaria y el medio ambiente.
[Publicado en TEXTIL EXPRES Suplemento 198 — diciembre 2011 ].