UV-C til dekontaminering

Nye muligheder i Plastlaboratoriet 

I visse produktionsmiljøer er et lavt kimtal afgørende for produktkvaliteten og det er derfor nødvendigt at dekontaminere overflader jævnligt. Alkohol er sjældent tilstrækkeligt, men kemikalier baseret på fx chlor eller kvaternære ammoniumforbindelser er accepteret. Som et alternativ hertil kan man bruge ultraviolet lys med meget kort bølgelængde, nogle steder omtalt som germicidal stråling, fordi UV-C lyset inaktiverer mikroorganismer. 

Fordelen ved UV-C fremfor sporicidaler er, at der er få residualer på overfladerne og at dekontamineringen sker kontaktløst. Ulemperne er at UV-C ikke kun nedbryder mikroorganismerne RNA / DNA. Afhængig af overfladetypen kan plastoverfladen også tage skade ved gentagne doser; plasten krakelerer og bliver nærmest umulig at rengøre, fordi mikroorganismerne kan skjule sig i revnerne.  

Det har længe været kendt at mikroorganismer ikke tåler ultraviolet stråling, og Figur 1 viser, hvordan bølgelængder på omkring 270 nm er mere effektive end bølgelængder omkring 240 nm. Den mest alminde-lige UV-C kilde er et lysstofrør med kviksølv som har en kraftig emission omkring 254 nm. 

Figur 1. Colibakteriers respons på UV-lys topper omkring 270 nm. Her er responskurven vist sammen med emissionspektra af to typer kviksølvlyskilder. Kilde: Kowalski, Wladyslaw (2009). Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook: UVGI for Air and Surface Disinfection.

Ingen ny opdagelse 
Som dansker er det værd at bemærke, at Niels Finsen tilbage i 1903 fik Nobelprisen i medicin for hans opdagelse af hvordan UV-lys kan kurere hudtuberkulose. Lys med bølgelængder under 300 nm absorberes af de aminosyrer som RNA / DNA består af, og resultatet er dimerer af pyrimidin som umuliggør deling. UV-C har længe været brugt til at rense vand. Det skyldes, at den dosis (J per volumen) der skal til er meget lavere sammenlignet med at koge eller sterilfiltrere vandet.

Forskellige mikroorganismer har forskellig følsomhed overfor UV-C lys, hvilket gør det vanskeligt at forudsige hvor høj dosis der skal til for at opnå fx 3- eller 5-log reduktion af en patogen. En dosis på 1 J/cm2 er dog nævnt flere steder. Da den modtagne dosis afhænger stærkt af afstanden til lyskilden, kan nogle overflader være nødt til at tage imod større doser for at sikre, at de mindre tilgængelige overflader får den dosis der skal til for at gøre dem tilpas ugæstfrie. 

Er der tale om emballage som dekontamineres inden fødevarer påfyldes, så er én dosis passende at teste. Er der imidlertid tale om produktionsudstyr som får gentagne doser, så kunne man blive bekymret for integriteten af overfladen. I forlængelse heraf kan vi tilbyde kontrolleret eksponering og en karakterisering af de eksponerede overflader, se faktaboksen herunder.

Udstyr til kontrolleret eksponering 
Lyskilder til UV-C dekontaminering er gode til netop dette formål, men til laboratoriebrug er der behov for en belysning som er ensartet, så alle dele af overfladen modtager nogenlunde samme dosis. 

Bakterietypen clostridium difficile (ofte forkortet CD) af de patogene som giver hospitalsledelsen grå hår i hovedet på hospitalerne, fordi inficerede patienter er svære at behandle og fordi overflader er svære at rengøre. Nogle forfattere angiver at 50 mJ/cm2 er tilstrækkeligt til Log 3 reduktion af CD, men jeg har også set 20x højere dosis (1 J/cm2) som påkrævet. En sådan dosis kan leveres i løbet af minutter afhængig af intensiteten på apparatet. 

Som sådan kan gentagne eksponeringer afbrudt af passende mørkeperioder afvikles i løbet af et begrænset tidsrum, hvorefter overfladerne kan karakteriseres fx for tab af glans, farveforandringer, ændret overfladeruhed.

Figur 2: Velkendte overflader som rustfri stål er modstandsdygtigt overfor de fleste former for dekontaminering, men et transportbånd af den plasttype der forkortes POM har en akilleshæl hvad angår UV-C.
Foto fra Colourbox