ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ ИМПУЛЬСНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СПЛОШНОГО СПЕКТРА, ПРИМЕНЯЕМОГО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОЗДУХА И ОТКРЫТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОМЕЩЕНИЙ

Условно все оборудование, использующее в качестве действующего агента ультрафиолетовое излучение, можно разделить на установки открытого типа (эксплуатация в отсутствие людей) и закрытого (комбинированного) типа (эксплуатация в присутствии людей).

До сих пор основным типом оборудования открытого типа в большинстве МО являются ультрафиолетовые установки с источником излучения в виде ртутных ламп низкого давления. Но согласно требованиям Руководства Р 3.5.1904-04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях» эта технология рекомендуется только для обеззараживания воздуха помещений, исключая открытые поверхности. Данное положение было сформировано по результатам клинико-эпидемиологических данных о недостаточной их эффективности в отношении споровых и грибковых форм микроорганизмов, а также полирезистентных госпитальных штаммов бактерий, а также при обработке поверхностей помещений в условиях белковой нагрузки, сформированных биопленок.

В связи с этим, установки открытого типа, предназначенные для обеззараживания воздуха и поверхностей помещений, должны соответствовать ряду объективных критериев эффективности обеззараживания и иметь следующие технико-эксплуатационные характеристики:

- соответствовать требованиям СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно­эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность» по эффективности обработки воздуха (не менее 99,9%) и поверхностей (не менее 99,99%) от патогенной микрофлоры, включая полирезистентные штаммы бактерий (метициллин (оксациллин)-резистентные стафилококки (MRSA), ванкомицин-резистентные энтерококки (VRE), другие микроорганизмы

с множественной лекарственной устойчивостью), которые должны подтверждаться данными Протоколов исследований (испытаний), выполненных в испытательных лабораторных центрах, аккредитованных в системе аккредитации лабораторий Роспотребнадзора.

- режимы эксплуатации, учитывающие параметры конкретного обрабатываемого помещения и виды его эксплуатации (объем, расположение и виды оборудования, наличие приточно-вытяжной вентиляции и ее эффективность, виды обрабатываемых поверхностей, используемые медицинские технологии (по типу их инвазивности) и медицинские изделия (по типу их критичности), микробиологический фон, количество проведенных медицинских процедур за рабочую смену, проходимость помещения и др.);

- минимально короткая (не превыщающее 15 мин.) продолжительность сеанса облучения, затрачиваемая на процесс обработки помещения и контроль его эффективности;

- автоматизация процесса обработки помещения и контроль его эффективности;

- различные варианты исполнения (передвижное, переносное, стационарное (настенно-потолочное), а в случае передвижного и переносного оборудования - возможность перемещения (переноса) установки одним человеком), удобство и безопасность эксплуатации;

Всем этим параметрам отвечает технология импульсного ультрафиолетового излучения сплошного спектра, вырабатываемого ксеноновой лампой.

Данная технология характеризуется следующими принципиальными отличиями от традиционного УФ-излучения, использующего монохроматическое (254 нм) излучение бактерицидных ртутных ламп:

• Во-первых, спектр излучения, генерируемый

импульсными ксеноновыми лампами, сплошной, близкий по распределению к солнечному и перекрывает всю УФ область от 190 до 400 нм.

Спектр действия УФ излучения характеризуется двумя участками: область 235 - 300 нм (с максимумом в районе 265 нм) и спектральной зоной в области 190 - 235 нм (рис. 1). При облучении клетки УФ излучением длинноволновой УФ зоны спектра действия основным механизмом, приводящим к гибели микроорганизмов, являются повреждения ДНК, вызванные образованием димеров тимина, составляющих до 80% от всех возможных видов повреждений. Разрушаются же они под действием УФ излучения, причем

эффективность данного процесса существенно зависит от длины волны и максимум приходится на длины волн от 300 до 265 нм.

При увеличении энергии кванта активизируются ряд других фотодеструктивных реакций: фотогидратация пиримидиновых оснований ДНК, образование межмолекулярных сшивок (ДНК-ДНК, ДНК-белок, белок-белок), потеря азотистых оснований (например, отрыв тимина), одно- или даже двухнитевые разрывы цепей ДНК.

Рис. 1. Кривая действия УФ излучения (1) с наложенными на нее спектрами излучения ртутных ламп низкого (2) и среднего (3) давлений и импульсной ксеноновой лампы (4).

Другой внутриклеточной мишенью импульсного УФ излучения являются белки, аминокислоты и жиры. Поглощение пептидных связей белков и аминокислот имеет максимум в области 180 - 190 нм, причем поглощение уменьшается практически до нуля к 240 нм. Разрушение аминокислотных остатков в ферментах приводит к подавлению активности процессов репарации.

Также коротковолновое импульсное УФ излучение приводит к увеличению проницаемости мембран для различных веществ и ионов (ненасыщенные жирные кислоты, фосфолипиды), максимумы их спектрального поглощения располагаются в области λ < 220 нм. Нарушения барьерных свойств мембран блокирует синтез макроэргических соединений и может быть причиной гибели клеток. При облучении клеток УФ светом ртутной лампы (254 нм) подобные повреждения полностью отсутствуют.

• Во-вторых,интенсивность световых потоков импульсных ламп в десятки тысяч раз выше, чем у наиболее распространенных источников УФ излучения.

При интенсивностях ниже 0,1 - 0,05 Вт/м² эффективность обеззараживания бактерий резко снижается и даже может стимулировать рост микроорганизмов. Например, бактерицидный облучатель мощностью 40 Вт будет обладать радиусом действия только 3 метра, а в дальних и теневых зонах его действие может быть обратным. При интенсивностях более 0,5 - 1,0 Вт/м², вплоть до плотности потоков на уровне нескольких кВт/м², эффективность инактивации микроорганизмов и вирусов возрастает и зависит от величины бактерицидной дозы и вида микроорганизма.

При воздействии на живую клетку это приводит к резкой интенсификации протекающих под действием излучения реакций деструкции и запуску цепных реакций фотоокисления. Высокая интенсивность импульсного УФ излучения позволяет значительно увеличить роль диффузного (отраженного) света в обеззараживании теневых зон, что значительно повышает эффективность обеззараживания помещений.

■ В-третьих, сам характер воздействия — импульсно­периодический, объект обеззараживания обрабатывается световыми импульсами с регулируемой частотой их следования (длительностью 0,0001 сек следующими с частотой 2 - 4 Гц), что позволяет точно дозировать и контролировать бактерицидные дозы. В итоге это значительно повышает качество и надежность дезинфекции помещений.

В целом же инактивация микроорганизмов наступает в результате одновременного запуска многообразия механизмов фотодеструкции в различных структурах клетки. А для практического использования позволяет за счет высокой биоцидной эффективности (99,9% и выше), снижения бактерицидной дозы, сократить длительность процедуры обработки при обработке воздуха и поверхностей в помещениях медицинских организаций.

Основными величинами, характеризующими импульсное УФ- излучение сплошного спектра, являются:

- спектр излучения импульсного источника УФ излучения;

- энергия излучения вспышки в области от 190 до 300 нм, We^ Дж;

- частота следования импульсов света, Гц.

Требуемое значение эффективности обеззараживания объектов можно достичь в результате различного сочетания энергии бактерицидного излучения, частоты следования импульсов и их количества.

5.