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消毒机器人KINO谈汽化过氧化氢在消毒领域中的应用

颂通生物 发布时间:2021-08-15 21:24:16

消毒机器人KINO谈汽化过氧化氢在消毒领域中的应用

汽化过氧化氢消毒在国内外的应用

一.国外汽化过氧化氢消毒的应用

1.汽化过氧化氢对不同材料上微生物的杀菌效果


由于汽化过氧化氢是应用于空间消毒,而空间内部有各类家具或设备,微生物除了在空气中存在,还会附着其上。Rogers 等研究了汽化过氧化氢对 7种常见的材料———混凝土砖、玻璃、白色胶木压层板、镀锌金属网和墙纸表面、地毯、松木上的芽孢的消毒效果,以炭疽芽孢、枯草杆菌芽孢和嗜热脂肪杆菌芽孢作为实验菌。研究结果表明,1 000×10-6 汽化过氧化氢消毒 20 min 后,光滑表面上的 3 种芽孢的消毒对数值均大于 6,而地毯和松木表面的消毒对数值比较低,仅为 3.0 和 3.7。其可能的原因是非多孔材料表面相对光滑,其上沉积的芽孢能够和汽化过氧化氢接触充分。而多孔材料如地毯、松木等接触芽孢溶液时,芽孢容易渗进去,直至孔隙内部或深处,内部的炭疽有可能接触不到汽化过氧化氢。而当消毒时间延长至 60 或 120min,不管是多孔材料还是非多孔材料,消毒效果都很好,这也说明汽化过氧化氢的消毒效果具有时间相关性。

2.汽化过氧化氢对建筑物通风管道的消毒

通风空调是许多建筑的一部分。当污染事件发生后,如果不能快速地对生物污染进行消毒,通风系统则是一个潜在的危险,其增加了污染物暴露的风险。Meyer 等在一个具有通风系统的实验室中构建了一个闭环的排风管路,所有的管路系统都由镀锌不锈钢组成,并包含一系列直管部分和弯管部分,以模拟实际的通风空调的复杂性。研究结果表明,换气次数增加会显著降低汽化过氧化氢的消毒效果,因此,如要保证最终的彻底消毒的效果,则需增大汽化过氧化氢的浓度或延长消毒时间。

3.汽化过氧化氢对医院的消毒

医院是最容易发生交叉感染的地方,尤其是耐药菌如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、鲍氏不动杆菌和艰难梭状芽孢杆菌等都不易被杀灭。Ali 等[18]利用汽化过氧化氢房间消毒系统对伦敦教学医院的病房进行终末消毒,采用美国 Bioquell 公司和 Hygiene Solutions 2 个公司的汽化过氧化氢发生系统,消毒时间均为 2~2.5 h,对艰难梭状芽孢杆菌的杀菌对数值为 5.1,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和克雷伯氏肺炎菌的杀菌对数值为 6.3,消毒结果没有明显差异,可以有效达到病房终末消毒的效果。Blazejewski 等在 12 周内用过氧化氢干雾对 93 个 ICU 病房进行了消毒,分别在患者出院、末端清洗和过氧化氢消毒后进行采样。研究结果表明,末端清洗后依然存在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,但是用过氧化氢干雾进行消毒后,其细菌量明显减少。Andersen 等利用过氧化氢干雾发生器对救护车进行消毒,每次实验同时使用 2 台过氧化氢设备,每个循环发生 27 min,共计发生 3 次,分别在不同位置放置 36 个菌片(文中未提菌片的载体材质),消毒 120 min 后均没有菌生长。


4.汽化过氧化氢对生物安全实验室的消毒

高等级生物安全实验室是开展高危致病微生物研究的场所,在实验结束后进行彻底消毒有助于保障环境安全及人员健康。口蹄疫病毒由于其传染性和有多种寄主动物(如牛、羊和猪)在生物安全性方面是重要的病原体。研究口蹄疫病毒必须在 BSL4实验室中进行。Petit 等评估了汽化过氧化氢对口蹄疫病毒的功效,使用 3 种血清型口蹄疫病毒做生物指示片,滴度均≥106 TCID50/ml,分布在 30 m3 实验室中的 5 个位置,总共 45 个生物指示片。Bio-quell消毒机位于房间中心,消毒 40 min,通过生物安全实验室自带的空调净化系统除去汽化过氧化氢,收集生物指示片。实验结果表明,口蹄疫病毒完全被杀死,说明汽化过氧化氢完全可以用于口蹄疫病毒的彻底杀灭。Kaspari 等以蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌作为实验菌株研究了汽化过氧化氢对三级生物安全实验室的消毒效果。在房间的不同位置总计放置了 102 个菌片,消毒结束后将菌片放入培养基中培养,有 98 个菌片没有菌生长,仅有 4 个菌片有菌生长,汽化过氧化氢对整个房间的消毒对数值可以达到 4~6,能够满足消毒要求。这说明汽化过氧化氢用于生物安全实验室的消毒是可行的。

5.国内汽化过氧化氢消毒的应用


随着汽化过氧化氢应用的普及,国内的医院和生物安全实验室开始购买进口的汽化过氧化氢消毒设备,如 Bioquell 或 Steris 的产品用于本单位的消毒评价或终末消毒。赵四清等[22]用 Steris VHP 1000ED过氧化氢汽化低温灭菌器来对生物安全实验室进行消毒时,在常温下,相对湿度为 40%~50%,空间分布过氧化氢质量浓度约 640 mg/m3,作用 90 min,所有化学指示卡均由蓝色变为米黄色,呈现合格的颜色。在相同条件下, 连续进行 4 次生物检测,所有嗜热脂肪芽孢杆菌生物指示剂培养均呈阴性,接种枯草杆菌黑色变种芽孢的平板无菌生长,生物监测全部合格。萜金凤等用 Bioquell 消毒机对生物安全实验室进行消毒,按 12 ml/m3 用量进行汽化熏蒸处理,作用60 min,对室内不同位置表面放置的染菌布片上的枯草杆菌黑色变种芽孢均可达到完全杀灭。任哲等采用模拟现场消毒试验方法,对国外过氧化氢汽雾消毒机杀灭不锈钢、玻璃、布、聚四氟乙烯等 4 种材料载体上细菌的杀灭效果进行观察,结果在实验舱内空气中过氧化氢质量浓度为 358 mg/m3 条件下作用 120 min,对布片和玻片上金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌杀灭率均达到 99.9%以上;对不锈钢片和聚四氟乙烯片上金黄色葡萄球菌杀灭率为 99.8%,对大肠埃希菌杀灭率达到 99.9%以上。

此外,国内科研机构及生产厂家正纷纷进行闪蒸技术或者干雾技术的研究,以实现汽化过氧化氢消毒技术及设备的国产化。如袁轶俊用国产汽化过氧化氢消毒机对医院用救护车进行消毒,其对枯草杆菌黑色变种芽孢、嗜热脂肪杆菌芽孢的杀灭对数值均大于 6。

6.汽化过氧化氢的发展方向


由于兼具优异的杀菌效果及无毒的分解产物,汽化过氧化氢在消毒领域中得到越来越广泛的应用。目前,汽化过氧化氢可以用于空间消毒,如生物安全实验室、GMP 车间、医院病房、实验动物中心等以及各种生物安全设备(如隔离器、孵化器、传递窗、生物安全柜、高效过滤单元及各类通风管道等)的消毒,是一种可靠的消毒灭菌方法,具有广阔的发展前景。


但是在消毒过程中,多数设备不具备汽化过氧化氢浓度实时在线监测的能力,消毒时整个空间中汽化过氧化氢的浓度仅以消耗的过氧化氢溶液的量进行初步判断,消毒后能否达到效果完全以芽孢的消毒效果来评判,整个过程比较耗时且烦琐。今后应重点攻克汽化过氧化氢浓度实时在线监测关键技术,并明确汽化过氧化氢浓度与消毒效果之间的关系,一方面可以了解消毒过程中汽化过氧化氢浓度的实时变化,另一方面可以直观地通过汽化过氧化氢的浓度来预判消毒是否达到效果。目前的报道中仅有 Kirchner 等采用量热式气体传感器, 建立了气体传感器的测量信号与微生物灭活动力学相匹配的模型,为食品包装领域提供了一种连续监测工业灭菌过程的新方法。另外,应积极开展汽化过氧化氢设备的国产化和自动化,以满足国内各个领域日渐增多的消毒需要。


综上所述,汽化过氧化氢作为性能优良的气体消毒剂在消毒领域中有着很好的应用前景,尤其是传染病爆发时或有疫情时能发挥高效的消毒作用,具有很重要的社会和经济效益。

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