Wysokie standardy higieny zawsze miały kluczowe znaczenie w sektorze LifeScience. W branżach, takich jak biotechnologia czy farmacja, zostają one zapewnione przez higieniczne środowisko chroniące pracowników oraz produkty przed zanieczyszczeniem. Różne powierzchnie, takie jak pomieszczenia produkcyjne i bezpieczeństwa, stanowiska pracy czy sprzęt, muszą być regularnie dezynfekowane w celu wyeliminowania potencjalnie szkodliwych mikroorganizmów i zanieczyszczeń. Tradycyjne metody manualne nie zawsze są w stanie zapewnić stabilność mikrobiologiczną w dynamicznym środowisku pracy. Dlatego coraz częściej wdrażane są rozwiązania ciągłe, które charakteryzują się nieprzerwanym neutralizowaniem patogenów w czasie rzeczywistym. Ważnymi rozwiązaniami w tym zakresie są technologie dalekiego ultrafioletu C oraz powłoki przeciwdrobnoustrojowe.

Far-UVC jako nowy wymiar bezpieczeństwa biologicznego

Wdrożenie technologii dalekiego promieniowania UVC (z ang. Far-UVC) – o długości fali z zakresu 200–230 nm – stanowi ważny element w systemach bezpieczeństwa biologicznego, umożliwiając prowadzenie ciągłej dezynfekcji w czasie rzeczywistym, bez konieczności opuszczania pomieszczeń przez ludzi. W przeciwieństwie do konwencjonalnego światła o długości 254 nm, które jest niebezpieczne dla wzroku i skóry, daleki ultrafiolet – zwłaszcza o długości 222 nm – ​​ma ograniczoną głębokość penetracji w tkankach biologicznych, dzięki czemu jest bezpieczny dla ludzi, a jednocześnie charakteryzuje się zadowalającą skutecznością w eliminacji patogenów. Działanie bakteriobójcze światła ultrafioletowego wynika z jego zdolności do inaktywacji mikroorganizmów poprzez uszkadzanie ich kwasów nukleinowych. Gdy fotony są absorbowane przez DNA lub RNA bakterii, wirusów i pleśni, procesy replikacji i naprawy zostają skutecznie zakłócone. Nowoczesne rozwiązania z zakresu dalekiego ultrafioletu C opierają się na systemach montowanych na suficie (diodach LED). Taka lokalizacja stale inaktywuje unoszące się w powietrzu bioaerozole, zapobiegając ich rozprzestrzenieniu. Ponadto światło padające na powierzchnie – blaty, klawiaturę, klamki itp. – uniemożliwia bakteriom kolonizację i tworzenie biofilmu.

Aktywne powłoki

Osiągnięcia w dziedzinie materiałoznawstwa doprowadziły do ​​opracowania wysoce skutecznych, wielofunkcyjnych materiałów o właściwościach bioaktywnych – tzw. aktywnych powłok. Wysiłki badawcze koncentrują się na projektowaniu powierzchni zdolnych do hamowania formowania biofilmu poprzez bezpośrednią eliminację drobnoustrojów lub zapobieganie ich adhezji. Rozwiązania te są szczególnie wartościowe dla placówek medycznych oraz obiektów sektora biofarmaceutycznego. Podczas tworzenia aktywnych powłok najczęściej wykorzystuje się związki przeciwdrobnoustrojowe – np. nanocząstki metali czy antybiotyki – które niszczą bakterie poprzez ich stopniowe uwalnianie do środowiska lub bezpośredni kontakt fizyczny. Ze względu na swoje właściwości najczęściej wykorzystywane jest srebro. Blokuje ono enzymy oddechowe bakterii oraz uszkadza DNA. Podobne działanie mają także związki cynku oraz tytanu. Znajdują szerokie zastosowanie w różnych postaciach: jako jony, nanocząstki oraz halogenki. 

Interesującym rozwiązaniem są materiały, które unieszkodliwiają drobnoustroje w momencie ich kontaktu z podłożem. Zakotwiczone na powierzchni związki aktywne rozrywają błony komórkowe przylegających bakterii, prowadząc do ich natychmiastowej śmierci. Skuteczną powłoką antybakteryjną o działaniu kontaktowym jest powłoka oparta na chitozanie. Często tracą one jednak swoją aktywność z powodu pokrycia powierzchni martwymi komórkami drobnoustrojów. Dlatego też ich skuteczne działanie jest silnie uzależnione od regularnego mycia powierzchni detergentami. Alternatywną grupę substancji wykorzystywanych w aktywnych powłokach stanowią peptydy przeciwdrobnoustrojowe (AMP), takie jak magainina czy defensyna. Mogą być one nanoszone na powierzchnie za pomocą tzw. szczotek polimerowych. Wbudowanie AMP wraz z ich pochodnymi w struktury kontaktowe pozwala na stworzenie trwałej i precyzyjnie działającej bariery mikrobiologicznej.

Ciągła dekontaminacja jako ważny element kontroli zanieczyszczeń

Skuteczne i bezpieczne technologie ciągłej dekontaminacji powierzchni oraz powietrza mogą być użytecznym uzupełnieniem rutynowego czyszczenia i dezynfekcji. Ponadto niosą za sobą szereg zalet.

* Systemy ciągłe zapewniają stałe, minimalne stężenia patogenów, gwarantując nieprzerwaną ochronę. Eliminowane są okresy, gdzie między poszczególnymi cyklami dezynfekcji następuje drastyczny wzrost ilości drobnoustrojów.

* Różne metody dekontaminacji ciągłej pozwalają na neutralizację patogenów już w powietrzu, uniemożliwiając ich osadzanie czy wspierając rozwiązania polegające na ich usuwaniu wentylacją.

* Ciągła dekontaminacja zapobiega powstawaniu biofilmu generującego skażenie powierzchni.

* Rozwiązania ciągłe zapewniają wysoki poziom bezpieczeństwa pracowników oraz produktów, a także wspierają spełnianie rygorystycznych wymagań, szczególnie w obszarze biofarmaceutycznym.