Ivask, Angela, juhendajaKisand, Vambola, juhendajaKaur, HarleenTartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond2026-07-062026-07-062026-07-06978-9908-57-283-3978-9908-57-284-0 (pdf)1024-64792806-2140 (pdf)https://hdl.handle.net/10062/123100Doktoritöö elektrooniline versioon ei sisalda publikatsiooneAntimikroobsed pinnad ja pinnakatted leiavad üha laialdasemat kasutust tervishoius, hoolekandeasutustes ning teistes üldkasutatavates ruumides eesmärgiga vähendada mikroobset saastet puutepindadel. Antimikroobsete pindade efektiivsust hinnatakse enamasti standardiseeritud laboritestidega, kuid sageli ei arvesta sellised testid seda, et puutepindade päriselu kasutus toimub enamasti kuivades tingimustes, et pindadele kogunevad orgaanilised (mustuse) jäägid, et pindu puhastatakse ja et need kuluvad. Samuti ei arvesta standardtestid sellega, et pindadel ei ole vaid ühte liiki bakterid, vaid mitmekesised bakterikooslused. Käesolev töö keskendus antimikroobsete pindade ja pinnakatete efektiivsuse hindamisele tingimustes, mis võimalikult täpselt imiteeriksid nende pindade reaalset kasutamist. Keskenduti kolmele põhiaspektile: pindade bakteritevastane aktiivsus realistlikes keskkonna- ja saasteoludes, pindade vastupidavus kulumisele ning antimikroobsete pindade mõju puutepindade mikroobikooslustele. Uuritud pindade hulka kuulusid vase- ja hõbedapõhised pinnad, kvaternaarse ammooniumiühendi SiQAC põhised kattekihid, ZnO ja TiO₂ põhised fotokatalüütilised kattekihid ning nähtava valgusega aktiveeritavad AgSbSe₂ õhukesed kiled. Töö tulemused näitasid, et pindade antibakteriaalne aktiivsus sõltus olulisel määral testis kasutatud suhtelisest õhuniiskusest, bakteriinokulaadi vormist ja orgaanilisest saastusest. Pindade vastupidavustestid näitasid, et abrasiivne töötlemine parendas ZnO põhinevate pindade aktiivsust, tõenäoliselt paljastades täiendavalt antimikroobset materjali, samas kui kuiv ja märg pühkimine vabastasid pinnakattematerjali ja täitsid osaliselt aktiivsed pinnaalad. AgSbSe₂ antimikroobne mõju avaldus peale nähtava valgusega aktiveerimist andes tunnistust nende pindade kasutatavusest toavalguse tingimustes. Päriskasutuse tingimustes avaldus kõige selgemini vasepõhiste pindade mõju nii bakterite arvukusele kui nende pinnakooslustele. TiO₂- hõbeda- ja SiQAC-põhistel pinnakatetel selget antimikroobset mõju päriselus ei tuvastatud. Kokkuvõttes näitab töö pindade antimikroobse aktiivsuse tugevat sõltuvust testitingimustest ning rõhutab vajadust mikroobivastast mõju hinnata päriskasutuse tingimustes.Antimicrobial surfaces are increasingly used in healthcare, public, and other shared indoor environments to reduce microbial contamination on frequently touched surfaces. Their main advantage is continuous antimicrobial activity between routine cleaning events. However, standardized laboratory results do not always reflect real-life performance, where surfaces are exposed to drying, humidity changes, organic residues, repeated touching, cleaning, abrasion, and complex microbial communities. This thesis evaluated antimicrobial surfaces under application-relevant conditions, focusing on antibacterial efficacy, durability after simulated wear, and effects on microbial communities on real high-touch surfaces. The studied materials included copper- and silver-based surfaces, quaternary ammonium based (SiQAC) coatings, ZnO- and TiO₂-based photocatalytic coatings, and visible-light-activated AgSbSe₂ thin films. The results showed that antibacterial performance strongly depended on test conditions. Relative humidity, inoculum format, and organic soiling had major effects, and conventional wet-film tests may overestimate antimicrobial activity by creating favourable moist conditions. Copper showed the most consistent antibacterial effect, while silver- and SiQAC-based surfaces were more condition-dependent. ZnO based coating durability tests showed that simulated wear could either improve or reduce activity: abrasive treatment increased activity, likely by exposing active ZnO material, whereas rubbing tended to mask active sites. AgSbSe₂ thin films showed visible-light-driven antibacterial activity against E. coli, suggesting their usability in indoor lighting conditions. In real-life pilot studies, copper tape on shopping basket handles showed the clearest effect by reducing bacterial load and changing microbial community structure. TiO₂ based coatings reduced microbial load in some cases, while silver- and SiQAC-based surfaces showed limited or site-dependent effects. Overall, this thesis demonstrates that the performance of antimicrobial surfaces depends strongly on the tested conditions. Future evaluation of antimicrobial surfaces should combine realistic efficacy testing, durability assessment, and microbiome-level analysis to better understand their practical value in healthcare and public environments.enAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Estoniahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ee/doktoritöödThesis