Ein alternativer Ansatz zur Validierung der Reinigungseffizienz eines Hautreinigungstuchs

Arnold Marisa (1), Wisdom Shadrach (1), Kerrie Holohan (1), Abed Alkarem Abu Alhaija (2), Emer Gilligan (3), Jill Sommerville (3), Niall Burke (1) (*) und Tim Yeomans (1)

1 Shannon Applied Biotechnology Centre, Munster Technological University, V92 CX88 Tralee, Irland; [email protected] (WS); [email protected] (TY)

2 Abteilung für orale Biowissenschaften, Dublin Dental Hospital, Trinity College Dublin, D02 F859 Dublin, Irland

3 WaterWipes UC., Donore Road Industrial Estate, Donore Road, Rathmullan, A92 VX00 Drogheda, Irland; [email protected] (EG); [email protected] (JS)

*Korrespondenz: [email protected]

Wissenschaftliche Herausgeberin: Maria Manconi

Einreichung eingegangen: 31. Juli 2024 / Überarbeitet: 13. September 2024 / Akzeptiert: 26. September 2024 / Veröffentlicht: 1. Oktober 2024

Abstrakt

Eine Schlüsselfunktion von Reinigungstüchern ist ihre Effizienz beim Entfernen von Schmutz und mikrobieller Kontamination von der Haut auf ein sicheres oder nicht nachweisbares Maß. Dies wird traditionell mit der gravimetrischen Methode bestimmt, die Berichten zufolge anfällig für experimentelle Fehler ist. Diese Studie bewertet die Effizienz eines wasserbasierten Reinigungstuchs, WaterWipes® (WaterWipes, UC, Drogheda, Irland), beim Entfernen synthetischer Fäkalien (Feclone™, SiliClone Creations LLC, Havertown, PA, USA) und Escherichia coli (NCTC 10538) von der Haut von Freiwilligen. Ersteres wurde mithilfe eines dermalen Analysegeräts namens Antera 3D™-Kamera (Miravex Ltd., Dublin, Irland) und letzteres mithilfe standardmäßiger mikrobiologischer Methoden ermittelt. Feclone™ wurde auf die Unterarme der Teilnehmer aufgetragen und die Antera 3D™-Kamera nahm vor und nach dem Abwischen detaillierte Bilder der Hautoberfläche auf. Die Antera 3D™-Kameramethode erwies sich als effektiv bei der Messung der Reinigungseffizienz, da das Wischtuch alle nachweisbaren Spuren des aufgetragenen Feclone™ entfernte. Die Gesamtporenfläche (mm²), die Porenanzahl und das Gesamtporenvolumen (mm³) der Testteilnehmer reduzierten sich nach dem Wischen durchschnittlich um 39,05 %, 34,39 % bzw. 39,98 %. Das Wischtuch entfernte 99,99 % der aufgetragenen E. coli (NCTC 10538), gemessen mit der mikrobiellen Plattenzählmethode. Zusammenfassend erwies sich die Antera 3D™-Kameramethode als effektiv bei der Bewertung der Entfernung von topisch aufgetragenem Feclone™.

Schlüsselwörter: Reinigungstücher; Antera 3D™ Kamera; Feclone™; WaterWipes®; Bakterienentfernung

1. Einleitung

Tücher können als Reinigungsmittel beschrieben werden und werden im Allgemeinen in trockene und feuchte Tücher unterteilt, wobei die Verwendung von feuchten Tüchern in den letzten Jahren zugenommen hat, insbesondere in Bezug auf die Baby- und Kleinkindhygiene [ 1 ]. Studien zeigen, dass die Verwendung von feuchten Tüchern die Reinigungsergebnisse von Babywindeln verbessert, da sie eine effizientere Reinigung und weniger Hautrötung bieten und im Vergleich zur Verwendung von Wasser und Stoff sowohl für intakte als auch für beschädigte Hautoberflächen geeignet sind [ 2 , 3 , 4 , 5 ]. Babyfeuchttücher bestehen typischerweise aus einem Basisblattmaterial, das mit einem milden Reinigungstensid, Konservierungsmitteln und pH-Puffersubstanzen formuliert ist. Wasser wird im Allgemeinen als Basiskomponente in Babyfeuchttüchern verwendet, um die empfindliche Haut von Babys und Stuhlreste zu reinigen [ 4 , 6 ]. Bei einem europäischen Rundtischgespräch wurde empfohlen, dass Feuchttücher, die hauptsächlich für Babys entwickelt wurden, keine Hautüberempfindlichkeitsreaktionen hervorrufen dürfen und aus Inhaltsstoffen bestehen sollten, die für eine langfristige Verwendung sicher sind [ 7 ]. Feuchttücher für Reinigungs- und Desinfektionszwecke werden standardmäßigen Tests unterzogen, beispielsweise mikrobiologischen Tests, Tests zur Wischeffizienz, zur Aufnahme von Wischfeuchtigkeit und zur Formulierung der Lotion [ 1 ]. Die Wischeffizienz wird traditionell mit gravimetrischen Wischmethoden (wie der Methode zur Rückgewinnung aus geschmolzener Schokolade) ermittelt, die Berichten zufolge anfällig für experimentelle Fehler sind [ 1 , 8 ].

Daher zielt diese Studie darauf ab, eine neue nicht-gravimetrische Methode zu entwickeln und zu bewerten, die in Zukunft zur Bewertung der Reinigungseffizienz neuer und bestehender kommerzieller Wischtücher eingesetzt werden kann. Die entwickelte Methode beinhaltet den Einsatz einer Antera 3D™-Kamera, die für ihre Echtzeit-Dermisbildgebung bekannt ist und Vorteile wie die Bereitstellung genauer, schneller und objektiver Daten in verschiedenen Bereichen von Hautstudien und der Bewertung kosmetischer Produkte bietet [ 9 , 10 , 11 , 12 ]. Die Antera 3D™-Kamera (Miravex Ltd., Dublin, Irland) mit der europäischen Patentnummer 2400890 basiert auf der Hautbeleuchtung aus mehreren Winkeln. Die Daten der Hautoberfläche werden mithilfe computergestützter Software zur Interpretation des von der Hautoberfläche reflektierten Lichts dreidimensional wiedergegeben. Zu den relevanten Hautdaten, die mit diesem Instrument erzeugt werden können, gehören die Anzahl der Hautporen, Falten, Rauheit und Pigmentierungsanalysen [ 13 ]. Hautporen spielen eine Rolle bei der Abgabe von Talg, Schweiß und Zelltrümmern aus der Haut. Die Behandlung vergrößerter Gesichtsporen (mit Therapien wie Ultraschall, Breitbandlicht, Radiofrequenz und fraktionierten nicht-ablativen Lasern) ist Berichten zufolge ein Hauptbedarfsgebiet der kosmetischen Medizin [ 14 ].

Die entwickelte Methode wurde mit WaterWipes® (WaterWipes UC, Drogheda, Irland) evaluiert, einer kommerziell erhältlichen Marke tensidfreier Feuchttücher mit minimalen Inhaltsstoffen. Die Grundzusammensetzung besteht aus kunststofffreien Fasermaterialien (befeuchtete Blätter aus Vliesstoff aus 100 % Viskose). Die Blätter werden mit ultragereinigtem Wasser (99,9 %) und 0,1 % Grapefruitkernextrakt befeuchtet [ 15 ]. Die Reinigungseffizienz wurde in zwei getrennten Studien mit freiwilligen Menschen im Vergleich zu topischen Anwendungen von FecloneTM und E. coli getestet. FecloneTM (SiliClone Creations LLC, Havertown, PA, USA) ist eine geschützte Marke künstlichen simulierten Fäkalienmaterials mit berichteten Anwendungen bei der Prüfung von Nahrungsmittelprodukten sowie Inkontinenz- und Babyfeuchttüchern [ 16 , 17 ]. Zur Bewertung der Reinigungswirksamkeit eines bestimmten im Handel erhältlichen Wischtuchprodukts wurde im FecloneTM-Versuch die angepasste Antera 3DTM-Kameramethode und im E. coli-Versuch die Plattenzählmethode verwendet.

2. Materialien und Methoden

2.1. Bewertung der Reinigungseffizienz von Wischtüchern bei der Entfernung von Feclone™

Diese Studie wurde auf Grundlage der ethischen Genehmigung des Human Research Ethics Committee der Munster Technological University (HREC-FER-24-004) und gemäß BS EN 1500:2013 [ 1 ] durchgeführt. Einschlusskriterien für die Studie waren Männer und Frauen über 18 Jahre mit gesunder, unbeschädigter und nicht empfindlicher Haut erwachsener Menschen, während Ausschlusskriterien gefährdete Erwachsene, Hautbeschwerden, Hautempfindlichkeit (Selbstauskunft) oder verletzte Haut am Unterarm waren. Das resultierende Panel bestand aus 25 freiwilligen menschlichen Probanden (18 Frauen und 7 Männer); die aufgenommenen Proben und Bilder wurden für die Teilnehmer anonymisiert. Die Altersspanne der Teilnehmer dieser Studie lag zwischen 18 und 50 Jahren. Die Untersuchung wurde in einem kontrollierten Umfeld im Shannon Applied Biotechnology Centre Laboratory (MTU, Kerry, Irland) bei Umgebungstemperatur (25 ± 2 °C) und relativer Luftfeuchtigkeit (50 ± 5 %) durchgeführt.

2.1.1. Feclone™-Vorbereitung

Insgesamt wurden 120 ml destilliertes Wasser in einem abgedeckten Gefäß auf 99 °C erhitzt; gleichzeitig wurden 40 g Feclone™ 5 Minuten lang auf einer Heizplatte vorgewärmt. Nach Erreichen der gewünschten Temperatur wurde das erhitzte Wasser vorsichtig zu Feclone™ (SiliClone Creations LLC, Havertown, PA, USA) gegeben und anschließend etwa 20 Sekunden lang mit einem Spatel gründlich gerührt. Die Mischung wurde anschließend mit Aluminiumfolie abgedeckt und mindestens 30 Minuten bei 99 °C inkubiert, wobei nach den ersten 10 Minuten vorsichtig gerührt wurde. Nach Ablauf der Inkubationszeit wurde die heiße Lösung noch einmal kurz umgerührt, bevor sie in 50-ml-Röhrchen aliquotiert wurde. Die Röhrchen wurden bis zur weiteren Verwendung bei 4 °C aufbewahrt.

2.1.2. Anwendung von Feclone™ am menschlichen Unterarm

Die Freiwilligen saßen mit einem Arm an einem Tisch, der Unterarm war frei, und konnten sich 3 Minuten lang an die Raumbedingungen gewöhnen. Der Zweck dieser Studie bestand darin, die Reinigungseffizienz des Tuchs zu bestimmen, und daher wurde der Hauttemperatur eine niedrigere Priorität eingeräumt. Innerhalb eines 8 × 8 cm großen Abschnitts wurde ein 4 × 4 cm großer Bereich gesichert, indem eine Schablone auf den Unterarm des Freiwilligen gelegt wurde. Eine Menge von 2 g Feclone™ wurde auf den 4 × 4 cm großen Bereich aufgetragen und mit einem Spatel gleichmäßig verteilt. Zum Reinigen wurde der kontaminierte Bereich wie folgt vertikal und horizontal abgewischt: von links nach rechts mit einer Wischfläche, dann von rechts nach links mit einer anderen Wischfläche, dann von oben nach unten mit einer frischen Wischfläche und schließlich von unten nach oben mit einer neuen Wischfläche – alles mit demselben Tuch.

Vor und nach der Reinigung sowie direkt nach dem Auftragen von Feclone™ wurde mit einer Antera 3D™-Kamera ein Bild des markierten Bereichs aufgenommen und mit der Antera 3D™-Software (Version 3.1.8) analysiert, um die Bedingungen vor und nach dem Abwischen zu vergleichen. Der prozentuale Abtrag wurde mithilfe des Software-Volumenparameters berechnet, der die Vertiefung und Erhebung über einer normalisierten Referenzoberfläche misst. Das Hautvolumen (mm³) nach dem Abwischen wurde vom Hautvolumen vor dem Auftragen von Feclone™ abgezogen; der erhaltene Wert wurde vom Hautvolumen (mm³) mit Feclone™ vor dem Abwischen abgezogen und durch das Hautvolumen (mm³) mit Feclone™ vor dem Abwischen geteilt. Dieser Wert wurde dann mit 100 multipliziert, um den prozentualen Abtrag zu berechnen (Formel in Abschnitt 3.1 ); das erhaltene Ergebnis ist in Abschnitt 3.1 ( Tabelle 1 ) zu finden.

2.2. Bewertung der Auswirkungen von Wischtüchern auf die menschlichen Hautporen

Diese Studie wurde am unbedeckten Unterarm jedes Probanden (insgesamt 25) durchgeführt. Der Testbereich wurde wie zuvor beschrieben auf dem Arm markiert, sodass Vorher- und Nachher-Bilder genau denselben Bereich zeigten. Anschließend wurde der Bereich fotografiert und anschließend 2 g Feclone™ aufgetragen. Die anschließende Reinigung erfolgte wie in Abschnitt 2.1.2 beschrieben. Die erzielten Ergebnisse finden Sie in Abschnitt 3.2 ( Tabelle 2 ). Die für die verschiedenen Porenparameter verwendete Formel der Antera 3D™-Software (Version 3.1.8) lautet:

Tabelle 2. Eine Tabelle zeigt die Auswirkungen des Testtuchs auf die Hautporen. Die Daten wurden mit der Antera 3D™-Kameramethode erhoben und analysiert. Nach dem Abwischen wurde im Vergleich zur Aufnahme derselben Hautoberfläche vor dem Abwischen eine signifikante Verringerung der durchschnittlichen Porenanzahl, des Volumens und der Fläche beobachtet.

• Gesamtporenvolumen (mm3) V = Summe der Tiefe für jedes Pixel * Pixelfläche.
• Gesamtporenfläche (mm2) = Anzahl der vertieften Pixel * Pixelfläche.
• Porenzahl = isolierte Vertiefungsinseln innerhalb des ausgewählten Interessenbereichs.

2.3. Bewertung der Reinigungseffizienz von Wischtüchern gegen E. Coli (NCTC 10538)

Diese Studie wurde mit KWIK STIK E. coli (NCTC 10538), bakteriellen Kulturmedien und 25 freiwilligen Probanden durchgeführt. Die Vorbereitung der Kulturmedien und bakteriellen Starterkulturen erfolgte vor der Testung an den Freiwilligen.

2.3.1. Bakterienkultur

Insgesamt wurden 30 g Trypton-Soja-Bouillon (TSB)-Pulver zu 100 ml destilliertem Wasser gegeben. Die Mischung wurde gründlich gerührt, bis sich das Pulver vollständig aufgelöst hatte. Anschließend wurde das Volumen mit destilliertem Wasser auf 1 l angepasst. Anschließend wurde das Medium autoklaviert. Trypton-Soja-Agar (TSA)-Medium wurde auf ähnliche Weise hergestellt, jedoch mit 40 g/l TSA-Pulver.

Escherichia coli (E. coli)-Zellen (NCTC 10538) wurden zunächst auf TSA-Platten inokuliert und über Nacht in einen auf 37 °C eingestellten Inkubator gestellt. Am folgenden Tag wurde eine einzelne Kolonie ausgewählt und auf eine weitere TSA-Platte übertragen, die unter denselben Bedingungen inkubiert wurde. Am darauffolgenden Tag wurde eine einzelne Kolonie ausgewählt und in 10 ml TSB-Medium gegeben. Diese Kultur wurde über Nacht bei Raumtemperatur unter Schütteln inkubiert. Am nächsten Tag wurde die optische Dichte (OD) der Kultur mit einem Spektralphotometer gemessen, und die Zellen wurden mit TSB-Medium verdünnt, bis eine OD von 0,15 erreicht war.

2.3.2. Applikation von Bakterien auf den Unterarm von Probanden

Diese Methode basierte auf den Richtlinien in BS EN 1500:2013 [ 1 ]. Während des gesamten Experiments wurden durchgängig E. coli-Brühenkulturen mit einer optischen Dichte (OD) von 0,15 verwendet. Die durchschnittliche Anzahl verwendeter E. coli betrug 1,55 × 108 KBE/ml. Ein Aliquot dieser Kultur wurde für die Auszählung mithilfe der Plattenzählmethode verwendet. Die Freiwilligen wuschen ihre Hände und Arme mit einer nicht-antibakteriellen Seife und tupften anschließend die gereinigte Stelle ab, die zur Auszählung mithilfe der Plattenzählmethode in 1 ml phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) gelegt wurde (dient als Kontrolle). Auf der Haut der Freiwilligen wurde zur Testung eine 4 × 4 cm große Fläche markiert. Anschließend wurden 100 µl der Übernachtkultur mit einer OD von 0,15 auf die Teststelle pipettiert, vorsichtig mithilfe eines L-förmigen Spatels verteilt und 3 min an der Luft trocknen gelassen.

Anschließend folgte das Reinigungsprozedur mit dem Wischtuchprodukt wie in Abschnitt 2.1.2 beschrieben. Das benutzte Tuch wurde dann in 10 ml Neutralisationsmedium von Dey-Engley (D3435, Merck, Darmstadt, Deutschland) getaucht, 60 s lang gevortext und zweifach seriell mit PBS-Medium verdünnt. Anschließend wurden 0,1 ml der Bakterien zur Kultur über Nacht und anschließenden Quantifizierung auf eine Agarplatte aufgetragen. Nach dem Wischvorgang wurde die Oberfläche des Testbereichs am Unterarm mit einem angefeuchteten Tupfer abgewischt. Der Tupfer wurde dann in 1 ml PBS-Medium gelegt und 0,1 ml davon zur Quantifizierung auf eine Agarplatte aufgetragen. Serielle Verdünnungen von unverdünnt, 10−1 und 10−2 wurden zur dreifachen Quantifizierung auf eine Agarplatte aufgetragen. Der ursprüngliche Bakterienstamm wurde seriell auf 10−3, 10−4 und 10−5 verdünnt und zur Koloniezählung auf Agarplatten ausplattiert. Für jeden Bereich wurde die KBE/ml nach folgender Formel berechnet:

KBE/ml = (N ∗ DF)/V KBE/ml = (N ∗ DF)/VC

wobei KBE/ml = koloniebildende Einheit pro ml:

N = Anzahl der Kolonien (Gesamtzahl der auf den Platten gezählten Kolonien innerhalb des optimalen Bereichs).

DF = Verdünnungsfaktor (der Kehrwert der zum Plattieren verwendeten Verdünnung).

VC = Volumen der ausplattierten Kultur (das Volumen der verdünnten Kultur, die auf die Agarplatte ausplattiert wird). Die Tabelle mit dem Prozentsatz der entfernten Bakterien finden Sie in Abschnitt 3.3 ( Tabelle 3 ).

3. Ergebnisse

3.1. Bewertung der Reinigungseffizienz von Wischtüchern bei der Entfernung von simuliertem Fäkalmaterial (Feclone™)

Die adaptierte Antera 3D™-Methode wurde verwendet, um die Reinigungseffizienz von Testtüchern hinsichtlich der Entfernung von Feclone™ von den Unterarmen der Probanden zu bewerten. Die Ergebnisse wurden mithilfe des Volumenparameters der Antera 3D™-Software analysiert. Volumen bezeichnet die Gesamtdicke bzw. das Volumen von Rückständen oder Verunreinigungen auf der Hautoberfläche. Die Volumenreduzierung nach der Reinigung zeigt eine erfolgreiche Entfernung an (siehe Abbildung 1 ). Die prozentuale Entfernung wurde anhand der folgenden Formel berechnet:

𝑠𝑣0−𝑠𝑣1⁄𝑠𝑣0×100sv0−sv1∕sv0×100

wobei SV0 = Hautvolumen (mm3) mit Vorabwischen mit Feclone™.

SV1 = (Hautvolumen (mm3) nach dem Abwischen – Hautvolumen (mm3) vor der Anwendung von Feclone™).

Abbildung 1. ( A ) Repräsentative Bilder der menschlichen Unterarmhaut vor und nach dem Auftragen und Entfernen von Feclone™ mithilfe des Testtuchprodukts; die Aufnahme erfolgte mit einer Handykamera. ( B ) Mit der Antera 3D™-Methode und Reinigung mit dem Tuchprodukt auf der Hautoberfläche des Unterarms ermitteltes Feclone™-Volumen. Der Anwendungsbereich für die Analyse war 40 mm × 40 mm. Der vertikale Maßstab stellt das Hautvolumen und die Topografie dar, während sich der horizontale Maßstab auf die 2D-Messung der definierten Hautregion bezieht. ( C ) Zeigt die mit der Antera 3DTM-Methode ermittelten Hautvolumina vor, nach und nach dem Abwischen. Es wurde festgestellt, dass das Tuchprodukt die durch Feclone™ verursachte Zunahme des Hautvolumens auf das Niveau vor der Anwendung reduzierte. Eine gepaarte t-Testanalyse des verabreichten Feclone™ und des verbleibenden Hautvolumens nach dem Abwischen zeigte einen hochsignifikanten Unterschied (**** p < 0,0001). Die Grafik wurde als Mittelwert mit SD (Standardabweichung) mit GraphPad Prism 10 (GraphPad Software, 225 Franklin Street, FL 26 Boston, MA 02110, USA) dargestellt. Dies entspricht einer durchschnittlichen Reinigungseffizienz von 100,92 %.

3.2. Bewertung des Wischprodukts auf menschlichen Hautporen

Nach dem Abwischen der Unterarmhaut des Probanden mit dem Wischprodukt wurde eine Verringerung der Porenparameter wie Gesamtporenzahl, Porenvolumen und Porenfläche beobachtet ( Abbildung 2 ).

Abbildung 2. Ein repräsentatives Bild aus der Antera 3DTM-Software, das die beobachtete Verringerung der erkennbaren Hautporen (Anzahl, Gesamtfläche, Gesamtvolumen) nach der Reinigung mit einem Wischprodukt zeigt.

3.3. Bewertung der Reinigungseffizienz von Wischtüchern bei der Entfernung von E. coli

Die Wirksamkeit des Tuchprodukts bei der Entfernung bakterieller Kontamination wurde ebenfalls bewertet. Die Anzahl der KBE/ml wurde für jeden Bereich berechnet und die Durchschnittswerte ermittelt. Diese Ergebnisse zeigen, dass das Tuchprodukt 99,99 % der Bakterienzellen effektiv entfernte und die kontaminierten Hautbereiche effizient reinigte. Dies wurde bestätigt, indem die benutzten Tücher nach der Reinigung zur bakteriellen Quantifizierung entnommen und der saubere Bereich zur Kultivierung auf TSA-Platten abgetupft wurde (siehe Abbildung 3 A,B).

Abbildung 3. ( A ) Ein repräsentatives Bild, das die Effizienz der Bakterienentfernung durch Testtücher von kontaminierter menschlicher Haut zeigt. ( i ) Platte mit Tupfer vor dem Abwischen ( ii ) Platte mit benutztem Tuch ( iii ) Platte mit Tupfer nach dem Abwischen. V = Freiwilliger, A = Probe vor dem Abwischen, B = Tuch nach Gebrauch, C = Probe nach dem Abwischen, 100 = unverdünnte Probe. ( B ) Diagramm der Bakterienentfernungseffizienz des Tuchprodukts unter Verwendung von E. coli und mikrobiologischer Zählung. Es wurde beobachtet, dass die Testtücher 99,99 % der Bakterien der verabreichten Menge entfernten. Die gepaarte t-Testanalyse der verabreichten Bakterien und der Zählung nach dem Abwischen zeigte einen hochsignifikanten Unterschied (**** p < 0,0001). Das Diagramm wurde als Mittelwert mit SD (Standardabweichung) unter Verwendung von GraphPad Prism 10 dargestellt. V = Freiwilliger, A = Probe vor dem Abwischen, B = Tuch nach Gebrauch, C = Probe nach dem Abwischen, 100 = unverdünnte Probe.

4. Diskussion

Ziel dieser Studie war die Entwicklung und Bewertung einer alternativen Methode zur Durchführung von Studien zur Reinigungseffizienz von Wischtüchern unter Verwendung einer Antera 3D™-Kamera, einem Gerät zur dermalen Bildgebung und Analyse. In dieser Studie wurden handelsübliche Baby-Feuchttücher (WaterWipes®) verwendet und auf ihre Reinigungseffizienz mit synthetischen Fäkalien (Feclone™) und kontaminierenden E. coli von der Hautoberfläche der Unterarme der Freiwilligen getestet. Die Antera 3D™-Kamera, ein validiertes Instrument zur Bewertung kosmetischer Produkte [ 11 ], wurde in vielen Kosmetikstudien verwendet, beispielsweise zur Quantifizierung von Falten, Akne und Pigmentierung [ 11 , 18 , 19 ]. Daher wurde eine Anpassung der europäischen Norm BS EN 1500:2013 [ 1 ] entwickelt, die die Antera 3D™-Kamera zur quantitativen und qualitativen Bewertung der Reinigungseffizienz der Tücher umfasste, und mit dem Wischtuchprodukt getestet. Bei der objektiven Analyse des FecloneTM-Tests wurde der Softwarevolumenparameter verwendet, um eine eingehende Bewertung der Reinigungseffizienz der Tücher zu ermöglichen.

Ergebnisse aus der visuellen Beurteilung und der Antera 3D™-Kameraanalyse zeigten, dass diese Methode zur Bewertung der Entfernung von Feclone™ von menschlicher Haut mithilfe von Tüchern geeignet war, wobei eine Reinigungseffizienz von Feclone™ von 100,92 % nachgewiesen wurde. Wir vermuten, dass der Entfernungswert von über 100 % auf die Sensibilität der Antera 3D™-Kameramethode bei der Erkennung der Entfernung sowohl von aufgetragenem Feclone™ als auch von bereits vorhandenen Hautresten durch die Tücher zurückzuführen sein könnte. Ein ähnliches bildgebendes Verfahren zur Bestimmung der Reinigungseffizienz von Tüchern wurde von Lee et al. [ 8 ] beschrieben und besteht aus einem Computer mit einem Scanner und Bildanalysesoftware; diese Studie wurde jedoch mit einer auf einer Glasplatte verteilten Verunreinigung und nicht mit menschlicher Haut durchgeführt. Bildgebende Verfahren bieten daher eine Alternative zur herkömmlichen gravimetrischen Methode zur Bewertung der Reinigungseffizienz von Tüchern, die Berichten zufolge anfällig für experimentelle Fehler ist.

Bei der gravimetrischen Methode wird zur Ermittlung der Reinigungseffizienz typischerweise das Tuchgewicht vor und nach dem Wischen aufgezeichnet. Bei dieser Technik wird das Tuch analysiert, nicht die zu reinigende Oberfläche. Die Methode ist Berichten zufolge fehleranfällig, z. B. durch die Handhabung der Tücher während des Wiegevorgangs, wodurch Feuchtigkeit vom Tuch auf die Handschuhe des Testers übertragen werden kann und es zu unvermeidlicher Feuchtigkeitsverdunstung aus den Testtüchern kommt. All dies kann die erhaltenen Ergebnisse beeinflussen und sollte als experimentelle Variablen berücksichtigt werden. Bei der Antera 3D™-Kameramethode, einem optischen Ansatz, besteht jedoch weniger Sorge hinsichtlich der Feuchtigkeitsverdunstung und Handhabung der Tücher, da die Reinigungseffizienz direkt von der Hautoberfläche und nicht über den Unterschied der Tüchergewichte abgeleitet wird. Dadurch kann diese Methode möglicherweise bei der Behebung von Fehlern hilfreich sein, die bei gravimetrischen Analysen häufig auftreten. Weitere Vorteile der vorgeschlagenen Antera 3D™-Kameramethoden sind die Möglichkeit zur 3D-Hautbildgebung, Benutzerfreundlichkeit, Präzision, Reproduzierbarkeit und die Möglichkeit zur Mehrfachanzeige von Hautparametern wie Porengröße, Schönheitsfehlern, Fältchen und Rauheit. Bei den vorgeschlagenen Modellen sind jedoch einige Einschränkungen zu beobachten, darunter Unsicherheiten hinsichtlich der Anwendbarkeit in anderen Bereichen der Charakterisierung der Effizienz von Feuchttüchern, wie z. B. Analyse der Trocknungsrate (Rate, mit der Feuchtigkeit aus dem Tuch verdunstet, wenn es der Atmosphäre über einen bestimmten Zeitraum ausgesetzt ist), Analyse der Tuchaufnahme (Fähigkeit des feuchten Tuchs, Lotion aufzunehmen) und Studien zur Lotionübertragung (Abgabe von Lotion vom Tuch auf die Haut) [ 1 , 8 , 20 ]. Da für die vorgeschlagene Methode ein spezielles Gerät verwendet wird, sind zur Durchführung oder Reproduktion der Methode die Antera 3D™-Kamera und die zugehörige Software erforderlich, was eine potenzielle Einschränkung einer weit verbreiteten Anwendung darstellt. Bei dem Modell handelt es sich um eine optische Technik mit Variablen wie festem Abstand, Auflösungsgrad (0,1 mm) und Spektralband (sieben), die mit der Antera 3D™-Kamera erreicht werden können, sodass die rekonstruierte Hauttopographie nur eine Schätzung ist [ 21 ]. Dank ihrer Empfindlichkeit kann die vorgeschlagene Technik erkennen, was auf der Haut vorhanden ist (Haare, Poren, Talg, Narben, Sommersprossen usw.). Es wird jedoch nicht erwartet, dass dies die generierten Daten beeinflusst oder Artefakte in ihnen verursacht, da das Protokoll vorsieht, dass zunächst Basismessungen der Haut vorgenommen werden.

Interessanterweise wurde beobachtet, dass die Reinigung der Haut mit dem betreffenden Tücherprodukt eine Verringerung der durchschnittlichen Gesamtzahl, des Volumens und der Fläche der Poren bewirkte. Dies ist von bemerkenswerter Bedeutung, da verschiedene Studien einen Zusammenhang zwischen einer geringeren Porenzahl und gesünderer Haut gezeigt haben [ 14 , 22 , 23 ]. Dies ist wahrscheinlich auf die Kombination aus Formulierung und Tuchzusammensetzung zurückzuführen, wobei sich eine Formulierung mit geringer Oberflächenspannung ausreichend auf den Hautporen verteilt und diese benetzt, damit das Tuch die Poren wirksam von Talg, Schweiß und anderen Zelltrümmern reinigen kann. Die Verringerung der durchschnittlichen Porenzahl und -größe kann auch durch die niedrigere Temperatur der Tücher selbst unterstützt werden. Die Temperatur der Tücher erscheint kühler als die Hauttemperatur; dies könnte der Grund für das vorübergehende Schließen der Poren sein. Einige Studien haben berichtet, dass das Kühlen der Haut über eine kutane Vasokonstriktion und Hautstraffung zu einer Verringerung der Porengröße und -anzahl führt [ 24 , 25 , 26 ]. Darüber hinaus wird Grapefruitkernextrakt (GSE), einem hautpflegenden Inhaltsstoff und Bestandteil des verwendeten Tuchprodukts, antimikrobielle Eigenschaften zugeschrieben [ 27 , 28 , 29 , 30 ]. Außerdem soll er antioxidativ wirken und dabei helfen, verstopfte Hautporen zu lindern, indem er reinigt, klärt und befreit, um die Haut glatt und strahlend aussehen zu lassen, und dank seiner mattierenden Wirkung die Poren verengt [ 31 , 32 ]. Es wird vermutet, dass diese Tücher, WaterWipes® (WaterWipes UC, Drogheda, Irland), als weniger invasive Methode zur Reinigung der Poren und zur Minimierung ihres Erscheinungsbilds eingesetzt werden könnten, da die Veränderung der Porenfläche, des Volumens und der Porenanzahl nach der Anwendung insgesamt auf eine Kombination aller oben genannten Gründe zurückzuführen sein könnte; Dies ist jedoch ein separates Thema, und es bedarf weiterer Forschung, um diese Ergebnisse zu bestätigen und den genauen Wirkungsmechanismus zu bestimmen, da die Temperatur der Tücher und der Haut der Freiwilligen in dieser Studie nicht berücksichtigt wurde. Dennoch lieferten die Porenvisualisierungs- und Messfunktionen der Antera 3D™-Kamera (Miravex Ltd., Dublin, Irland) zusätzliche Erkenntnisse über die Wirkung des Tuchprodukts auf die Haut.

5. Schlussfolgerungen

Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse dieser Studie, dass die Antera 3D™-Kameramethode eine effektive Alternative zur Bewertung der Effizienz von Reinigungstüchern darstellen kann. Zu ihren Vorteilen zählen die einfache Handhabung, die Datenreproduzierbarkeit, die kontrollierte Beleuchtung im internen Bildbereich sowie die tragbare Einheit mit hoher Auflösung und Multiparameter-Auslesung. Da jedoch kein Vergleich mit anderen Methoden zur Bewertung der Reinigungseffizienz (wie der gravimetrischen Methode) durchgeführt wurde, soll diese vorgeschlagene Methode als potenzielle Alternative zu bestehenden Methoden dienen. Das in dieser Studie verwendete Tuchprodukt zeigte eine gute Reinigungseffizienz hinsichtlich der weitgehenden Entfernung von Feclone™ und E. coli von der menschlichen Haut. Weitere Forschung könnte die Leistung der Tücher auf verschiedenen Hauttypen und Körperstellen sowie unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen untersuchen, um ihre Anwendbarkeit und das Verständnis der Effizienz mithilfe der entwickelten Methode zu erweitern. Insgesamt liefert diese Studie wertvolle Erkenntnisse zur Wirksamkeit der Antera 3D™-Kameramethode zur Messung der Reinigungseffizienz von Reinigungstüchern.

Autorenbeiträge

Konzeptualisierung, TY, NB, JS und EG; Methodik, AAAA, AM; KH und NB; Untersuchung und Datenanalyse, AM, KH und WS; Schreiben – Vorbereitung des Originalentwurfs, WS; Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung, WS, NB, JS, EG und TY; Ressourcen, EG, JS und TY; Aufsicht, NB und TY; Projektverwaltung und -finanzierung, TY, EG und JS. Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und stimmen ihr zu.

Finanzierung

Diese Forschung wurde von WaterWipes UC finanziert.

Erklärung des Institutional Review Board

Diese Studie mit freiwilligen Probanden wurde gemäß der Deklaration von Helsinki durchgeführt und von der Ethikkommission für Humanforschung der Munster Technological University genehmigt (Referenz MTU-HREC-FER-24-004). Die Leitung der Ethikkommission für Humanforschung der Munster Technological University erfolgt gemäß der Ethikrichtlinie der Universität für Humanforschung [ 33 ] und steht im Einklang mit der Nationalen Grundsatzerklärung zur Gewährleistung der Forschungsintegrität in Irland (Research Integrity National Forum (2019) [ 34 ]. Alle Forschungsaktivitäten, an denen Menschen als Versuchsteilnehmer beteiligt sind, müssen vor Beginn einer formellen ethischen Überprüfung unterzogen werden.

Einverständniserklärung

Alle Freiwilligen gaben vor der Teilnahme an dieser Studie eine schriftliche Einverständniserklärung ab.

Datenverfügbarkeitserklärung

Alle Daten finden Sie in diesem Artikel.

Danksagung

Allen Freiwilligen beider Studien wird für ihre Rolle bei der Datenerhebung gedankt.

Interessenkonflikte

Die Autorinnen Jill Sommerville und Emer Gilligan waren bei der Firma WaterWipes UC angestellt. Die übrigen Autoren erklären, dass die Forschung ohne kommerzielle oder finanzielle Beziehungen durchgeführt wurde, die einen potenziellen Interessenkonflikt darstellen könnten.

Verweise

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