TÌM HIỂU VỀ PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG PHÒNG PHẪU THUẬT BẰNG TIA UVC

I. Hiệu Quả khử Trùng bằng UVC
1. Khái niệm khử trùng bằng UVC
Khử trùng bằng tia cực tím hiệu quả như thế nào? Nó có tác dụng với vi khuẩn và vi rút không? Những ưu và khuyết điểm là gì? Đây là những câu hỏi mà tôi đã nghe rất nhiều khi làm việc trong lĩnh vực vi sinh, đặc biệt là khi mọi người nghĩ về việc điện thoại di động của họ bị bẩn như thế nào. Với ngày càng nhiều sản phẩm khử trùng bằng tia UV xuất hiện trên thị trường, bạn có thể tự hỏi liệu chúng có đáng để thử hay không. Vì vậy, hãy đào sâu vào Ánh sáng tia cực tím đã được sử dụng để khử trùng và khử trùng ngay từ giữa thế kỷ 20. Với những tiến bộ trong công nghệ, và đặc biệt là trong chính bóng đèn UV, tuổi thọ dài đáng tin cậy (hàng nghìn giờ) và kích thước nhỏ hơn (ví dụ: đèn LED UV so với bóng đèn UV truyền thống) đã mở rộng lĩnh vực sử dụng bóng đèn này. Bạn có thể thấy nó được sử dụng để khử trùng: nước, không khí, trái cây, rau củ, dụng cụ phẫu thuật, máy tính bảng, đồ chơi và nhiều loại bề mặt.

Khi nói đến khử trùng bằng tia cực tím, không phải tất cả các loại tia cực tím đều hiệu quả. Điều đó nghĩa là gì? Hiểu một chút về mặt kỹ thuật, tia cực tím (UV) có nghĩa là “ngoài màu tím” và dùng để chỉ một dải sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn (tần số và năng lượng cao hơn) so với ánh sáng tím nhìn thấy được. UV được chia thành ba loại với bước sóng giảm dần và năng lượng tăng dần. Đó là tia UVA, UVB và UVC. Đối với khử trùng bằng tia cực tím, chỉ có UVC (100-280nm) có năng lượng đủ cao để tiêu diệt vi sinh vật một cách hiệu quả. Khi bạn đang mua sản phẩm khử trùng bằng tia cực tím để dùng thử tại nhà hoặc doanh nghiệp của mình, hãy đảm bảo rằng bước sóng tia cực tím của nó nằm trong phạm vi UVC (100-280 nm).
Khử trùng bằng tia cực tím có hiệu quả đối với vi-rút và vi khuẩn không? Câu trả lời ngắn gọn là có, và thậm chí nhiều sinh vật hơn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng UVC ở bước sóng 254 nm có hiệu quả chống lại tất cả mầm bệnh từ thực phẩm, hệ vi sinh vật tự nhiên, nấm mốc và nấm men. Bởi vì các vi sinh vật có kích thước và hình dạng khác nhau ảnh hưởng đến sự hấp thụ tia cực tím của chúng, nên thời gian cần thiết để tiêu diệt từng loài sẽ khác nhau.
Làm thế nào để UV khử trùng một cái gì đó? Tôi rất vui vì bạn đã hỏi! Khử trùng bằng tia cực tím còn được gọi là khử trùng bằng tia cực tím hoặc chiếu xạ diệt khuẩn bằng tia cực tím (UVGI) hoạt động bằng cách phá vỡ một số liên kết hóa học và xáo trộn cấu trúc của DNA, RNA và protein, khiến vi sinh vật không thể nhân lên. Khi một vi sinh vật không thể nhân lên, nó được coi là đã chết vì nó không thể sinh sản trong vật chủ và không còn khả năng lây nhiễm.
Khái niệm "Chết." Điều đó nghe có vẻ hoàn hảo. Mất bao nhiêu thời gian để đưa thứ khó chịu này đến trạng thái "đã chết"? Hãy nói chi tiết cụ thể về sự hủy diệt. Vì khử trùng bằng tia cực tím sử dụng năng lượng của UVC để phá hủy các phân tử sinh học, nên hiệu quả của nó phụ thuộc vào tổng năng lượng được áp dụng bị ảnh hưởng bởi thời gian phơi sáng và khoảng cách từ nguồn sáng. Ví dụ: nếu bạn sử dụng đèn UV được giữ cách đĩa petri nuôi cấy E. coli trong vòng 1 inch, thì sẽ chỉ mất 1-2 phút để khử trùng hoàn toàn. Để khử trùng dụng cụ phẫu thuật trong hộp UV trung bình, có thể mất 5-10 phút. Để khử trùng tủ an toàn sinh học dài 8 foot trong phòng thí nghiệm, khuyến nghị chung là 30 phút.
Tất nhiên mọi phương pháp khử trùng đều có ưu và nhược điểm. Một số được liệt kê trong bảng dưới đây.
2. Ưu điểm - Nhược điểm cho khử trùng bằng tia cực tím
Ưu điểm:
Nó thuận tiện để sử dụng và không cần hóa chất. Do đó, bạn sẽ không để lại bất kỳ dư lượng hóa chất nào. UVC nguy hiểm cho con người. Đó là lý do tại sao khử trùng bằng tia cực tím thường được thực hiện bằng đèn UVC có tấm chắn bảo vệ. Hãy nhớ tránh tiếp xúc trực tiếp với UVC, đặc biệt là da và mắt.
Nó có thể tiêu diệt tất cả các loại vi sinh vật, kể cả vi khuẩn kháng thuốc. Nó có một giới hạn lớn! UV chỉ hoạt động trong đường đi ánh sáng của nó và có thể bị chặn bởi các vật thể. Hãy chắc chắn rằng những gì bạn muốn khử trùng trực tiếp với đèn UV. Bạn có thể giảm thiểu vấn đề này bằng cách sử dụng nhiều bóng đèn UV để tạo ra bức xạ UV từ các góc độ khác nhau.
Nhược điểm:
Một hạn chế khác của khử trùng bằng tia cực tím là UVC gây ra rất nhiều tổn hại ở cả protein và DNA/RNA nên chúng không thể được sử dụng cho các sản phẩm y sinh. Ví dụ, việc khử trùng vi-rút bằng tia UVC gây ra rất nhiều tổn hại cho các protein bề mặt của vi-rút đến mức chúng không thể được sử dụng làm vắc-xin để tạo ra các phản ứng miễn dịch thích hợp. Một loại phương pháp “khử hoạt tính bằng tia cực tím” khác được sử dụng trong các sản phẩm y sinh để bảo tồn các protein bề mặt của vi-rút đồng thời vô hiệu hóa vi-rút một cách hiệu quả. Đây cũng là phương pháp chúng tôi sử dụng cho các sản phẩm vi-rút tinh khiết được khử hoạt tính bằng tia cực tím vì chúng tôi muốn sử dụng các protein vi-rút nguyên vẹn của vi-rút được xử lý bằng tia cực tím cho mục đích sử dụng y sinh như tạo kháng thể.
Cuối cùng, cho dù bạn đang tìm kiếm một bot để khử trùng quầy của mình hay một cây đũa phép để vẫy trên những tấm ga trải giường sơ sài của khách sạn hay một gizmo để vệ sinh đôi giày bốc mùi của bạn, khử trùng bằng tia cực tím là một lựa chọn tuyệt vời. Và hãy nhớ, làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất về khoảng cách nguồn sáng, thời gian phơi sáng và biện pháp phòng ngừa an toàn cho bất kỳ thiết bị nào bạn mua là điều cần thiết.
II. Công cụ và cách tính liều lượng UV cần thiết
1. Cách tính Liều UV-C cần thiết để tiêu diệt vi sinh vật
Dưới đây là danh sách các vi sinh vật và liều lượng UV-C ở 254 nm (hiển thị bằng J/m 2 ) cần thiết để đạt được 90% (giảm 1 log).

Liều lượng UV (J/m 2 ) = Bức xạ UV (W/m 2 ) x thời gian phơi sáng (giây)

Để tính toán mức diệt khuẩn tiếp theo, bạn có thể – như một hướng dẫn – nhân giá trị D⁹⁰ để diệt khuẩn hơn nữa như sau:
D⁹⁰ nhân với 2 có thể giúp bạn giảm 99% (2 log)
D⁹⁰ nhân với 3 có thể giúp bạn giảm 99,9% (3 log)
D⁹⁰ nhân với 4 có thể giúp bạn giảm 99,99% (4 log)
D⁹⁰ nhân với 5 có thể giúp bạn giảm 99,999% (5 log)
D⁹⁰ nhân với 6 có thể giúp bạn giảm 99,9999% (6 log)
Tuy nhiên, nên tiến hành thử nghiệm và đánh giá để xác định mức liều UV cần thiết để đạt được mức giảm log khác nhau của vi sinh vật mục tiêu của bạn.
Khả năng tiêu diệt Vi-rút corona (SARS-CoV-2)
Kể từ khi bắt đầu đại dịch SARS CoV-2, Tiến sĩ Anthony Griffiths, Phó Giáo sư Vi sinh tại Trường Y Đại học Boston và nhóm của ông đã nghiên cứu phát triển các công cụ để hỗ trợ tiến bộ khoa học trong lĩnh vực này.
Trong quá trình nghiên cứu, họ đã xử lý vật liệu được cấy với các liều bức xạ UV-C khác nhau và đánh giá khả năng khử hoạt tính trong các điều kiện khác nhau. Nhóm nghiên cứu đã áp dụng liều lượng 50 J/m 2 , giúp giảm 99% lượng vi rút SARS-CoV-2. Dựa trên dữ liệu, người ta xác định rằng liều 220 J/m 2 sẽ diệt khuẩn đến 99,9999%.
“Kết quả thử nghiệm của chúng tôi cho thấy rằng trên một liều bức xạ UV-C cụ thể, vi-rút hoàn toàn bị bất hoạt; Tiến sĩ Anthony Griffiths cho biết chỉ trong vài giây, chúng tôi không còn có thể phát hiện ra bất kỳ loại vi-rút nào.
Giải pháp diệt khuẩn UV-C cho các ứng dụng khử trùng

Xe đẩy UV-C	Tủ khử trùng UV-C	Đèn diệt khuẩn UV-C	Đèn Diệt Khuẩn UV-C 150W
Đèn Diệt Khuẩn UV-C 72W	Đèn Diệt Khuẩn UV-C 60W	Máy diệt khuẩn UV-C cầm tay	Đèn diệt khuẩn di động UV-C

2. Liều lượng UVC tiêu diệt các loại Vi khuẩn

3. Liều lượng UCV tiêu diệt các loại vi-rút

III. Cách xác định hiệu quả tiệt trùng bằng UV
1. Phương pháp Kiểm tra ATP
Khái niệm
Thử nghiệm ATP là một công nghệ được sử dụng để phân tích nhanh lượng tải trọng sinh học trên một bề mặt. Loại thử nghiệm này thường được sử dụng trong các cơ sở chế biến thực phẩm và chăm sóc sức khỏe để đánh giá độ sạch của môi trường. Thử nghiệm này có thể xem có bao nhiêu chất hữu cơ trên một bề mặt ( tức là vi khuẩn!) thông qua phát hiện ATP (một phân tử được tìm thấy trong tất cả các sinh vật sống). Do đó, nguyên tắc là càng ít ATP được phát hiện thì bề mặt càng sạch.
Thông thường, nhiều người sử dụng điều này để kiểm tra hiệu quả của chất khử trùng UV của họ . Tuy nhiên, đây không phải là cách tốt nhất để kiểm tra xem chất khử trùng bằng tia cực tím có hoạt động hay không. Và đây là lý do tại sao…
Hiệu quả của phương pháp kiểm tra ATP
Khử trùng bằng tia UV chỉ nhắm vào DNA và RNA trong tế bào vi khuẩn và vi rút mà không có tác dụng làm sạch vật lý nên mức ATP trên bề mặt đó sẽ không giảm đáng kể.
Tải trọng hữu cơ vẫn còn, nhưng vi khuẩn và vi rút đã bị vô hiệu hóa hoàn toàn! Không còn khả năng tái tạo và không còn khả năng lây nhiễm!
Điểm lưu ý khi sử dụng phương pháp ATP
Điều này giải thích tại sao kết quả từ thử nghiệm ATP hoặc các thử nghiệm tuân thủ dựa trên các quy định khác có thể vẫn dương tính sau khi được khử trùng bằng tia UVC.
Điều quan trọng cần nhớ là kết quả xét nghiệm ATP dương tính không có nghĩa là chất khử trùng UVC không hoạt động. Các tế bào vi khuẩn và vi rút này không còn gây rủi ro cho các cá nhân vì chúng không còn có thể tái tạo, nghĩa là chúng không còn là tác nhân lây nhiễm nữa.
2. Phương kiểm tra bằng thẻ:
Thẻ kiểm tra UVC được sử dụng để xác nhận liều chiếu xạ diệt khuẩn thành công từ các thiết bị tia cực tím. Các thẻ liều kế thay đổi màu sắc dựa trên liều lượng tích lũy của bức xạ UVC vô hình được truyền tới một bề mặt. Màu sắc thể hiện các mức độ và liều lượng tiếp xúc với tia cực tím khác nhau, và các liều lượng cụ thể là cần thiết để vô hiệu hóa các loại vi-rút và vi khuẩn khác nhau.
Đó là một cách hiệu quả, hiệu quả và chính xác để biết liệu khử trùng bằng tia UVC có hoạt động hay không!
Cách thử bằng phương pháp này:
Đặt test đo UVC tại 1 vị trí xa nhất của bóng đèn, nơi mà tia UVC có thể yếu nhất nhưng chiếu 1 cách trực tiếp không bị che khuất. sau đó kỹ thuật viên có thể quan sát từ bên ngoài để xác nhận là tia UVC có được kéo dài trong suốt thời gian khử khuẩn hay không.
Khi chưa có tia UV chiếu vào thẻ kiểm tra liều kế sẽ không hiển thị dòng chữ UVC Hoặc UV

Khi có tia UV chiếu vào thẻ sẽ Hiển thị chữ UV ở khay UV với bước sóng từ 280-400nm

Khi có tia UVC chiếu vào thì chữ UVC ở khay UVC sẽ hiển thị và bước sóng ánh sáng đến vị trí là 100-280nm và đạt hiệu quả khử trùng từ bóng đèn đến vị trí đặt thẻ

Như vậy bằng phương pháp quan sát trực quang và tính toán liều UVC trong tiêu diệt vi khuẩn vi rus và nấm mốc sẽ đạt hiệu quả hơn trong quá trình khử trùng không khí cũng như bề mặt trong phòng phẫu thuật nói riêng và các khu vực nhà bếp nhà ăn hoặc phòng làm việc nói chung.
3. Phương pháp đo bước sóng ánh sáng
Máy đo ánh sáng tia cực tím tiêu chuẩn không thể được sử dụng để tính toán hoặc đo mức độ phơi nhiễm trực tiếp nhưng có thể được sử dụng để xác định có hay không có ánh sáng tia cực tím. Điều này có thể giúp xác định bất kỳ sự cố nào có thể xảy ra bao gồm:
• Các bộ lọc bị hỏng có thể cho phép các bước sóng có hại đi qua
• Lớp phủ bị trầy xước hoặc hư hỏng được áp dụng cho các ống để chặn các bước sóng ngắn hơn, mạnh hơn
• Bất kỳ rò rỉ ánh sáng nào từ máy móc hoặc hệ thống UV được thiết kế để chứa
• Mua sai nguồn sáng UV (bóng đèn hoặc bóng đèn dự phòng)
• Đánh giá nguồn sáng UV.
Kết luận: Tia UVC có khả năng diệt vi khuẩn vi rút nấm mốc hiệu quả thiết thực cho các cơ sở y tế, và đã được kiểm chứng bằng các tài liệu khoa học về y tế sức khỏe và đang được áp dụng rộng rãi cho các cơ sở y tế trên toàn thế giới để khử trùng cho không khí môi trường bề mặt bên trong phòng mổ và các phòng ban trong ngoài bệnh viện. Tuy nhiên, trước khi ứng dụng phương pháp này để khử trùng, cần phải tính toán cụ thể thời gian, liều UV và lựa chọn thiết bị phù hợp nhất giúp hiệu quả khử trùng tốt nhất, mang lại một môi trường an toàn cho kỹ thuật viên lẫn bệnh nhân, khi đến thăm khám và điều trị tại bệnh viện.

----

Tài liệu tham khảo
1. VS.QTKT.NC.24.QUY TRÌNH KIỂM TRA KHÔNG KHÍ - http://benhviendktinhquangninh.vn/quy-trinh-ky-thuat-xet-nghiem-vi-sinh/vsqtktnc24quy-trinh-kiem-tra-khong-khi.3815.html
2. Mức độ ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc với tia cực tím đối với việc tiêu diệt vi khuẩn E. coli - https://www.youtube.com/watch?v=z4qrnMlhbpE
3. Liều UV-C cần thiết để tiêu diệt vi sinh vật - https://www.uv-light.co.uk/uv-dose-required-for-inactivation-of-viruses-bacteria-moulds-etc/
4. Kiểm tra và đánh giá hiệu quả sử dụng tia UV - https://uv-light.co.uk/consultancy/
5. QUYẾT ĐỊNH VỀ VIỆC BAN HÀNH TÀI LIỆU “HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH VI SINH Y HỌC - https://thuvienphapluat.vn/van-ban/The-thao-Y-te/Quyet-dinh-26-QD-BYT-tai-lieu-Huong-dan-quy-trinh-ky-thuat-chuyen-nganh-Vi-sinh-Y-hoc-290453.aspx