AIE-aktive Photosensibili­satoren zum Monitoring und zur Minimierung der mikrobiellen Kontamina­tionen im Feuchtmittel­kreislauf

Ziel dieses Forschungsprojektes ist, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem mikrobielle Kontaminationen im Feuchtmittelkreislauf überwacht und minimiert werden können. Dies erfolgt auf der Basis speziell zu entwickelnden AIE (Aggregations-induzierte Emission)-aktiver Photosensibilisatoren. Durch Energieübertragung fluoreszieren sie und geben absorbierte Energie an umgebende Moleküle ab, wenn ihre molekulare Beweglichkeit (z. B. bei Einlagerung in Bakterien) photochemisch angeregt wird (z. B. durch Bestrahlung mit Vis-Licht). Dieser Übertrag auf Umgebungsmoleküle führt dazu, dass hochreaktive Sauerstoffspezies (ROS) und Singulett-Sauerstoff ausgebildet werden. Um mikrobielle Kontaminationen im Feuchtmittel zu überwachen und bedarfsgerecht zu inaktivieren, werden die AIE-aktiven Photosensibilisatoren (z. B. als Teil des Feuchtmittelkonzentrats) in geringer Konzentration in die

Feuchtmittelkreisläufe dosiert. Dort lagern sie sich in die vorhandenen Bakterien ein und schränken die molekulare Beweglichkeit ein. Indem die Fluoreszenz kontinuierlich gemessen wird, lässt sich mittels speziell zu entwickelnder Algorithmen überwachen, ob eine mikrobielle Kontamination bzw. die Überschreitung eines Schwellenwertes auftritt. Zur bedarfsgerechten Dekontamination des Feuchtmittelkreislaufes wird dieser mit Licht geeigneter Wellenlänge (z. B. mittels in den Kreislauf eingebrachter Vis-LED-Arrays) behandelt. Durch die Anregung der in den Mikroorganismen vorliegenden AIE-aktiven Photosensibilisatoren bildet sich eine reaktive Spezies, die diese oxidativ inaktivieren (photodynamische Inaktivierung). Eine erfolgreiche Dekontamination lässt sich mittels Fluoreszenzmessungen (Wegfall des Fluoreszenzsignals) nachweisen.