Ühes sügisega saabuvad sageli ka külmemad ja niisked ilmad, mis loovad soodsad tingimused nakkusohtlike bakterite levikuks. Nii kandub iga päev inimestelt ühiskasutatavatele pindadele, nagu ukselinkidele ja ostukorvidele, tuhandeid mikroobe. Haigust põhjustavad bakterid satuvad sinna peamiselt kätelt või näiteks aevastamise ajal õhku paiskunud piiskade settimisel.

Pindadele tekivad selle tulemusel mitmekesised mikroobikooslused, mis kohanevad kiiresti neid ümbritseva keskkonnaga. Tavalised puhastus- ja desinfitseerimisvahendid suudavad hoida küll pindu mõnda aega puhtana, kuid mõne tunni möödudes asustavad mikroobid sama ala uuesti ning kanduvad uute puudutuste kaudu kergelt ja kaugele. Seetõttu otsivad teadlased pikematoimelisemaid lahendusi.

Üks selliseid võimalusi on lisada pindadesse või pinnatöötlusesse antimikroobseid metalle, näiteks hõbeda- ja vaseühendeid. Nende laiemaks kasutuselevõtuks peab materjal esmalt tõestama aga oma suutlikkust vähendada mikroobide hulka vähemalt 99,9 protsenti. Enamik tarvilikest katsetest viiakse läbi rangelt kontrollitud laboritingimustes, mis ei suuda täpselt jäljendada mitmeid päriselu muutlikke tegureid.

Märg laborikatse soosib materjali

Argikasutuses sõltub pindade toime nende kulumisastmest, õhuniiskuse kõikumisest ja materjalile kogunevast nähtamatust mustusest. Nende ja teiste taoliste muutuste mõjule heidab nüüd valgust Tartu Ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia instituudis hiljuti doktoritöö kaitsnud Harleen Kaur.

Laborikatsetes kannavad teadlased enamasti pinnale bakterilahuse ja katavad selle kilega. Nii püsib proov niiske ja puutub materjaliga kokku kuni 24 tundi. "Tavalised märgkatsed võivad aga kuivas sisekeskkonnas kasutatavate pindade aktiivsust märgatavalt üle hinnata," märkis Kaur oma doktoritöös.

Uuringus võrdles Kaur  vask-, hõbe- ja kvaternaarsel ammooniumiühendil põhinevaid pindu ja nende tegelikku mikroobivastast toimivust ukselinkidel, ostukorvide käepidemetel ja lauapindadel kohvikus. Tulemustest selgus, et neis kohtades langes enamik elaboris häid tulemusi näidanud katete tõhusus.

Erinevad metallid, erinev toime

"Niiskes keskkonnas olid mitmed pinnakatted väga tõhusad, kuid kuivas õhus või määrdunud pinnal kadus enamikul neist antibakteriaalne toime kiiresti," selgitas Harleen Kaur. Erandina toimis kõige järjepidevamalt vask, mille bakterivastane toime püsis sõltumata keskkonnatingimustest.

 Vase mõju avaldus eelkõige inimesega seotud bakteritele, samas kui keskkonnast pärinevate bakterite mitmekesisus jäi suuresti muutumatuks. Hõbedal ja kvaternaarsetel ammooniumiühenditel põhinevate katete tõhusus oli tunduvalt madalam juba laborikatsetes ning päriselu kasutustingimustes kaotasid oma mõju sootuks.

Lisaks uuris Kaur valguse toimel aktiveeruvate tsinkoksiidi- ja titaaniühenditel põhinevate katete antimikroobset mõju. Kuna nende pinnakatete aktiveerimiseks on vaja otsest päikesevalgust, soovitas ta siseruumides materjalina kasutada pigem toavalgusega aktiveeritavaid õhukesi hõbe-antimon-seleniidi pinnakatteid.

Keskkonnamõju

Üllatuslikult näitas pindade võrdlus, et bakterivastast toimet mõjutasid materjali tüübist enam õhuniiskus, selle kuivamiskiirus ja see, palju koguneb pinnale orgaanilist mustust. Katsetes kaotas vask oma mõju isegi siis, kui mustust jäljendavat segu lahjendati kümme korda.

"Mikroobivastase efektiivsuse kadumine pindadel, millele satuvad mustusena käejäljed, toidujäägid, kehavedelikud või tolm, on pinnakatete väljatöötamisel üks suurimaid probleeme," kirjutas Kaur. Katete tõhusus vähenes aja jooksul ka puhastamise, hõõrdumise ja mehaanilise kulumise tagajärjel. Uute materjalide kasutamisel tuleb arvestada kõigi nende teguritega.

Uurimistöö tulemused aitavad seega kavandada avalike ruumide nakkustõrjemeetmeid ning võimaldavad realistlikumalt hinnata erinevate antimikroobsete materjalide võimalusi ja piiranguid. Kuna vasel põhinevad pinnakatted vähendavad eelkõige inimesega seotud mikroobide levikut, aitavad need pidurdada bakteriaalsete nakkuste edasikandumist ühiskondlikes hoonetes.

Antimikroobsete pindade valikul ei piisa seega üksnes laborikatsete tulemustest, sama oluline on hinnata nende toimivust tegelikus kasutuskeskkonnas ning arvestada keskkonnatingimuste, sealhulgas valgustuse mõjuga.

Harleen Kauri juhendasid Tartu Ülikooli geneetikaprofessor Angela Ivask ja  
materjaliteaduse professor Vambola Kisand, oponeeris Tomas Kačergius Vilniuse Ülikoolist. Tutvu doktoritööga "Antimikroobsete pindade toimivus rakenduspõhistes tingimustes" Tartu Ülikooli digikogus.