Supermasken: Effektive Technologien gegen Coronaviren

Von 27. Juli 2020 Aktualisiert: 27. Juli 2020 15:46
Schutzmasken als Virenkiller: Verschiedene antimikrobielle Technologien kommen nun in sogenannten "Supermasken" zum Einsatz. Hier ein Überblick über die verwendeten Technologien und die Wirkungsmechanismen.

Dass OP-Masken und selbstgemachte Stoffmasken nur geringen bis keinen Schutz für den Träger bedeuten, stellten Experten bereits seit Beginn der aktuellen Coronapandemie klar.

Zudem rückten auch immer wieder Diskussionen über die Infektionsgefahr bei der falschen Handhabe von Masken in den Fokus. Zu den häufigen Fehlern zählen: Die Außenseite, auf der sich potenziell infektiöse Viren befinden können, beim Abnehmen der Maske mit den Händen zu berühren, die benutzte Maske in die Hosentasche einzustecken und wieder herauszunehmen. Ebenso ist es ein Fehler, die Außenseite der Maske während des Tragens wiederholt zu berühren, um sie zurechtzurücken.

Bereits im April zeigte eine Studie, dass SARS-CoV-2-Viren bis zu sieben Tagen auf herkömmlichen Masken überleben können. Außerdem stellte sich die Frage, ob ausgeatmete Viren sich in Masken ansammeln und dadurch Infektionen auslösen können.

Um diese Gefahrenquellen zu umgehen, greifen Hersteller zunehmend auf antimikrobielle Technologien zurück. Dafür gibt es verschiedene Methoden, aber der Grundgedanke bleibt der gleiche: Die Viren sollen beim Kontakt mit der Maske schnellstmöglich inaktiviert werden. Mittlerweile gibt es auf dem Markt einige dieser sogenannten „Supermasken“, die diesen Effekt erreichen können.

Hier ein Überblick über die Technologien dieser Masken, ihre Vorteile und möglichen Einschränkungen.

„Virenkiller“ durch positive Ladung

Eine lang bekannte, aber nun effektiv eingesetzte Technologie zur Inaktivierung von Viren ist eine stark positiv geladene Oberfläche. Viren haben eine negativ geladene Außenhülle. Gelangen die Viren auf die positive Oberfläche, werden sie aufgrund der unterschiedlichen Ladungen an der Maske festgehalten und platzen schließlich auf.

Ist die Außenhülle der Viren zerstört, fallen sie von den Masken ab oder können abgewaschen werden. Die kürzlich auf den Markt gebrachten Livinguard-Masken nutzen diese Technologie. In Untersuchungen wiesen Forscher der Freien Universität Berlin und der RWTH Aachen University eine Inaktivierung von 99,9 Prozent von SARS-CoV-2 innerhalb weniger Stunden nach.

Diese Idee ist direkt vom effektivsten „Virenkiller“, dem körpereigenen Immunsystem, inspiriert. Auch hier inaktivieren positiv geladene Abschnitte von Antikörpern verschiedene Viren.

Man kann die Masken bis zu 30 Mal waschen, ohne dass die positive Ladung verloren geht.

Inaktivierung durch Triiodid

Die Schutzmasken TrioMed Active des kanadischen Herstellers „I3 BioMedical Inc.“ enthalten Tri-Iodid [frühere Schreibweise Tri-Jodid]. Diese Technologie wird seit längerem für medizinische Produkte wie medizinische Klebebänder oder Pflaster verwendet. Nun hat das Unternehmen die bewährte Methode auch auf OP-Masken übertragen.

Laut Hersteller können damit bis zu 99,9 Prozent von Viren und anderen Pathogenen innerhalb kurzer Zeit zerstört werden. Dieser Effekt zeigte sich in Untersuchungen der Universität in Toronto auch bei SARS-CoV-2. Die Technologie wird als unbedenklich eingestuft und Tri-Iodid ist auch für Anwendungen in der Zahnheilkunde im Gespräch.

Es gibt jedoch keine Hinweise darauf, dass man die Masken, die im Fünfer-Pack angeboten werden, waschen kann.

Schutzschild durch Protein-Glasur

Eine weitere Variante, die aktiv gegen Viren vorgeht, ist der Gesichtsschutz der britischen Firma Virostatic, die auf der Technologie von Viruferrin™️ basieren. Dabei werden die Textilien mit einem Gemisch aus Proteinen, unter anderem dem antiviral wirkenden Lactoferrin, beschichtet.

Die Entwicklung dieser Technologie begann bereits im Jahr 2003 und war ursprünglich zur Eindämmung der SARS-Epidemie gedacht. Anschließend wurde der Gesichtsschutz gegen Grippeviren eingesetzt, zeigte nun aber auch gegen SARS-CoV-2 eine Inaktivierung von 98 Prozent.

Die verwendete Protein-Mischung befindet sich ebenfalls gerade in klinischen Studien für eine mögliche COVID-19-Therapie in Form eines Sprays zur Inhalation.

Der einem Strumpf ähnelnde Gesichtsschutz kann laut Hersteller drei Mal per Hand gewaschen werden, ohne dass die Funktion verloren geht. Generell sind Proteine aber empfindlich. Daher wird nur Handwäsche ohne Waschmittel und schonende Trocknung bei Temperaturen unter 100 Grad empfohlen.

Zerstörung von Viren durch Metallionen

Eine traditionelle Technologie, die bereits seit der Antike verwendet wird, ist die Inaktivierung von Keimen durch Metallionen. Diese positiv geladenen Kationen von Metallen wie Silber oder Kupfer zerstören die Schutzhülle von Viren und machen sie unschädlich.

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Dieses alte Wissen machte sich unter anderem das amerikanische Unternehmen Sciessent für Schutzmasken zunutze. Diese arbeiten ein Gemisch aus Silber- und Kupferionen in Gesichtsmasken unter dem Namen „Agion“ ein. Untersuchungen der University of Arizona zeigten eine Virus-Inaktivierung von 90 Prozent der Viren bereits nach einer Stunde und bis zu 99 Prozent der Viren innerhalb von zwei Stunden. Zudem beinhalten diese Masken eine stark wasserabweisende Schicht. So wirkt sie vor allem gegen größere Tröpfchen beim Husten oder Sprechen abweisend.

Allerdings wurde die Technologie bisher nur mit dem mit SARS-CoV-2 vergleichbaren, ebenfalls auf Menschen übertragbaren Coronavirus 229E und Noroviren getestet. Eine Studie mit SARS-CoV-2 zeigte jedoch, dass besonders das Metall Kupfer, das in den Masken eingearbeitet ist, das Virus effektiv zerstört.

Der Hersteller garantiert 30-maliges Waschen der Masken ohne Funktionsverlust.

Einschränkungen der Supermasken

Während die sogenannten „Supermasken“ sicherlich einen deutlichen Vorteil gegenüber herkömmlichen OP-Masken und selbstgemachten Stoffmasken bieten, gibt es auch Limitierungen.

Trotz der effektiven Technologien haben auch diese Masken keinen 100-prozentigen Schutz vor COVID-19. Dies liegt hauptsächlich daran, dass sich das Virus auch über Schleimhäute wie beispielsweise die Augen überträgt. Landen infektiöse Viruströpfchen direkt im Auge oder fasst man sich mit kontaminierten Händen ins Auge, kann eine mögliche Infektion die Folge sein, vor der auch eine Supermaske um Mund und Nase nicht schützen kann.

Außerdem haben nicht alle Masken einen Filter sowie eine vollständige Abdichtung, die ein mögliches Eindringen von Aerosolen, die das Virus enthalten können, vollständig verhindern.

Doch bei direktem „frontalen“ Kontakt mit einem infizierten Nieser oder Huster sowie längeren Kontaktzeiten in einer kontaminierten Umgebung kann man von „Supermasken“ durchaus einen besseren Schutz, als bei herkömmlichen Masken erwarten.