Desinfektion med UV-C bestråling



  


Luftdesinfektion
De mikroorganismer der svæver frit i luften er direkte tilgængelige for UV-strålerne, mens de konventionelle midler til desinfektion ved luftdesinfektion svigter. Hvor vigtige og uundværlige de konventionelle midler end også er indenfor det medicinske område ved desinfektion af genstande, er UV-C bestråling et uundværligt supplement. Med luftdesinfektion opnås, at det totale kimniveau i rummet nedsættes betragteligt, da den naturlige luftcirkulation på et tidspunkt fører alle luftlag mindst én gang igennem strålingsområdet, og således forhindrer smittekilder fra luften, som man netop ønsker at undgå i forbindelse med mange sygdomstilfælde og infektioner. Ganske vist må man hele tiden være opmærksom på, at kimfri, henholdsvis kimfattig luft i sig selv ikke virker desinficerende.


Overfladedesinfektion
Resultatet af en overfladedesinfektion er i sagens natur stærkt afhængig af beskaffenheden af det materiale, der skal afkimes. Gennem UV-C stråling kan kun de kim inaktiveres, som udsættes for UV-C bestråling. Dette forhold tages i betragning ved anvendelse af stråling til desinfektion. Desinfektion af faste legemer lykkes kun, når den totale overflade på legemet belægges med stråling, og når denne overflade ikke har nogen ujævnheder, hvori kim kan befinde sig, og således være beskyttet mod strålingen. Da overfladeruhed imidlertid til stadighed giver anledning til mikro-skyggedannelse, kan mange kim under disse omstændigheder slippe fri. Kim, der sidder i dybden nås i almindelighed ikke på grund af den ringe indtrængningsdybde i strålingen. Gennem forekomster af bøjninger reduceres den belastede virkning af mikro-skyggedannelsen ganske vist noget. I praksis må desinfektion gennemføres – eller bedre kimfriholdelsen – af faste overflader og pakningsmaterialer (glas, blik, karton, folie m.m.) i intensiv direkte bestråling. Ofte er en yderligere desinfektion med konventionelle desinfektionsmidler nyttig for det bedste resultat. Endvidere gør det sig gældende, at allerede steriliseret materiale kan holdes kimfrit ved hjælp af UV-C bestråling, da kimindholdet i luften på denne måde nedsættes væsentligt. Begrænser desinfektionen sig på de tilstødende materialer, kan en beskyttelse af personalet mod UV-C bestrålingen relativ let opnås ved fuldstændig afskærmning af anlæggene, herunder en beskyttelse mod den indirekte/reflekteret UV-C bestråling.


Vandkvalitetens indflydelse på desinfektionen
Vandkvaliteten har en afgørende indflydelse på desinfektionens virkning. Stoffer, der gør vandet uklart, kan have indflydelse på virkningsgraden. Fordelen ved UV-C bestrålingen er imidlertid, at denne ikke er bundet til transmissionen af det synlige lys. Afgørende er, hvorvidt småpartiklerne i vandet absorberer eller reflekterer UV-C strålingen. Især huminsyrer, jern og mangansalte påvirker UV-C strålingens indtrængningsdybde, hvor denne kan variere fra hundrede dele af centimeter til flere meter. Ved dårlig vandkvalitet kan UV-C steriliseringen forbedres ved anvendelse af aktivt kul- eller sandfilter. Ved at overholde de værdier, der er sat af drikkevands-regulativet er det muligt at få den fulde UV-sterilisering, uden problemer overhovedet!
Alger

Dette er en gruppe af sporeplanter med cirka 8000 levende arter, fra enkeltcellede til store former.


Her nogle vigtige grupper:

  • Spaltealger (blågrønne alger)
  • Diatomeen (Kiselalger)
  • Grøn-, brun- og rødalger


Da alger har bladgrønt, indimellem ledsaget af andre farvestoffer, kan de ernære sig selvstændigt gennem assimilation. UV dosisværdier for nogle algearter kan De finde i nedenstående tabel over desinfektion med UV-C bestråling. Påfaldende er den meget høj dosis, som ligger væsentligt over dosis for f.eks. bakterier.
Bakterier




Bakterier er en stor gruppe enkeltcellede planteorganismer, som formerer sig gennem deling. De forårsager sygdom, gæring, ældning. Grundformer for bakterieceller er:


  • Kugle (Coccus)
  • Små stave (Bazillus/Bakterium i snævreste forstand)
  • Proptrækkerform (Spirillum, Vibrio, Spirochate)


Dosisværdierne kan være meget forskellige alt efter bakterieart. Under gunstige forhold danner mange bakterier modstandsdygtige varige sporer, hvor disse normalt er mere modstandsdygtige overfor høje temperaturer og UV-C stråling end bakterier, hvorfor dosis på cirka den 10 dobbelte størrelse må vælges. Under gunstige livsbetingelser kan sporen udvikle sig til en ny bakteriecelle.
Gærsvampe
Gærsvampe er encellede plantelignende mikroorganismer (Saccharmyces og andre slægtninge til slangesvampe). De indeholder ikke noget klorofyl, og adskiller sig fra skimmel ved en anden type af forplantning. Ligesom bestemte arter af bakterier kan gærsvampe også danne sporer. Gærsvampe anvendes i udstrakt grad i praksis.  De vigtigste er ølgærsvampene (nedre og øvre gærsvampe), gærsvampe til hævning af brød, til fremstilling af vin og i næringsmidler (tørret, presset gærsvamp). Gærsvampes reaktion i forbindelse med UV-C stråling er sammenlignelig med skimmelsvampes reaktion på UV-C stråling, hvorfor hovedmålsætningen er tilintetgørelsen af de “vilde” gærsvampe

Skimmel
Herunder forstås en gruppe mikroorganismer, som udbredes gennem sporer. Skimmelsvampe danner vatagtige, filtrede og støvkuglelignende flader på organiske materialer, som får disse til at rådne. Undertiden forekommer de også som snyltere på mennesker og dyr. Eksempler på skimmelarter er:


  • Hovedskimmel (Mucor) på frugter og brød
  • Kolbe- eller hældekandeskimmel (Aspergillus), på fugtige plantestoffer, frugter, brød, læder
  • Penselskimmel (Botrytis cinera), frugtfordærvelse, især jordbær og halvmodne druer

Andre arter af skimmel danner basis for f.eks. penicillin og streptomycin.

Skimmelsvampe (og gærsvampe) udviser ved små UV-C strålingsdoser i første omgang en aktivering. Ved øget UV-C bestråling dræbes skimmelsvampene, hvorfor den spektrale virkning er sammenlignelig med UV-C bestråling af bakterier. Opmærksomheden skal henledes på, at sporerne er væsentligt mere resistente end de vegetative former.

Virus

  
Virus danner en gruppe af mikroorganismer af vidtgående ubekendt natur; alle er sygdomsfremkaldende både hos mennesker, dyr og planter. De er så små, at de ikke kan holdes tilbage at bakterietætte filtre. Først ved anvendelsen af elektronmikroskopet blev det muligt at iagttage diverse former for virus. Virus har den karakteristiske egenskab, ved ikke at kunne trives på døde stoffer, hvorfor de også kun kan dyrkes i levende substans. Ligesom bakterier sættes virus ud af kraft, når de rammes af UV-C bestråling. For nogle vira arter er dosisværdierne kendte, men for størsteparten kan der kun gives generelle udsagn, således udviser de forskellige mikroorganismers modstand overfor UV-C stråling betydelige forskelle. Det procentvise tal for døde vira er ikke proportionalt med bestrålingsdosisen, men er tiltagende ved øget dosering.
   

De i tabellen angivne sammenstillinger for de nødvendige doser for en bestemt desinfektionsgrad er vejledende, således findes der i litteraturen afvigelser, hvor disse afvigelser kan være betinget af variabiliteten i vira og bakterie arterne ligesom faktorer som vækstbetingelser og temperaturer spiller en afgørende rolle. Ved beregninger, som støtter sig til inaktivering af mikroorganismer, er det muligt at tolke strålingsforholdene for nødvendige dosisværdier forskelligt.
Dette er ensbetydende med, at man med en strålingsstyrke E over et bestemt tidsforløb T kan opnå en bestemt desinficeringsgrad, selv når de to faktorer varierer. Imidlertid er det kun muligt at ændre tiden T indenfor bestemte grænser, da mikroorganismer ved lang bestrålingstid T og med en lav bestrålingsstyrke E i begyndelsen ville kunne formere sig, da UV-C bestrålingsdosisen er for lille.
Dette er ensbetydende med, at den ønskede inaktiveringsgrad først opnås langt senere end den teoretiske optimale forudsigelse.


Ligeledes har omgivelserne, hvor i mikroorganismerne befinder sig afgørende indflydelse på den desinfektion, der tilstræbes. Således er der f.eks. i vand colibakterier, der er 10 gange mere modstandsdygtige end samme bakteriekultur i luften.


Som tommelfingerregel medfører øget luftfugtighed et behov for at sætte de nødvendige dosisværdier betydeligt i vejret.