Výzkum a vývoj dekontaminačního procesu s využitím par peroxidu vodíku

Popis projektu

V současné době existuje celá řada metod pro dekontaminaci zajišťující likvidaci biologických a chemických agens. Jsou využívány metody na mokré cestě, v plynné, resp. parní fázi a fyzikální metody. Jejich přehled poskytuje tabulka: Jednotlivé technologie byly testovány a jsou schváleny na určité typy aplikací. Jednotlivé postupy mají své výhody i nevýhody. Mnohé z nich narušují dekontaminované povrchy, a tak je je možné aplikovat jen na určité materiály, nebo využívají ionizujícího záření. Velmi rozšířená je dekontaminace působením chemických látek, které jsou sami o sobě poměrně nebezpečné, nebo po jejich aplikaci zůstávají rezidua, která představují značné riziko pro životní prostředí. Nutným požadavkem na nové technologie pro dekontaminaci je tedy minimální riziko pro životní prostředí, šetrnost k dekontaminovaným materiálům a v neposlední řadě snadnost a definovatelnost provedení. Jedním z velmi výhodných postupů, je aplikace plynného peroxidu vodíku (Vapor Phase Hydrogen Peroxide, VPHP). Ačkoliv aplikace vodného roztoku peroxidu vodíku jako desinfekčního prostředku má velmi dlouhou tradici, užití VPHP jako dekontaminačního agens je datováno přibližně od roku 1996. Hlavními výhodami VPHP jsou:

  • prokázaný sterilizační efekt na viry, bakterie a spory
  • aplikovatelnost na velké prostory
  • konečné produkty rozkladu činidla (H2O2) je voda a kyslík

PHP prozatím není využíván pro dekontaminaci prostor, nástrojů, atd. od biologicky aktivních látek, jako jsou farmaceutické produkty a produkty chemických výrob. Peroxid vodíku je velmi reaktivní molekula se silně oxidačními vlastnostmi, která je velmi vhodným agens pro oxidační rozklad organických látek. Projekt se bude orientovat na výzkum využití VPHP pro dekontaminaci prostor, zařízení a nástrojů kontaminovaných biologicky aktivními látkami. Bude zkoumán vliv podmínek na míru rozkladu vybraných látek (cytostatika, imunosupresiva, antibiotika, toxické látky). Hlavní pozornost bude věnována vlivu teploty, koncentrace H2O2, tlaku a záření (jeho vlnové délky) na průběh a výsledné produkty rozkladu. V rámci výzkumu budou studovány rozkladné produkty pomocí pokročilých analytických metod, NMR a MS. Tyto metody umožní sledování míry rozkladu výchozích substancí a identifikovat vznikající produkty. Vzhledem k oxidačním vlastnostem peroxidu vodíku bude věnována pozornost korozívním vlastnostem daného prostředí na různé druhy materiálů se zvláštním zřetelem na materiály, které tvoří základ průmyslových zařízení a zdravotnických nástrojů. Proto bude sledován vliv dekontaminačních podmínek na morfologii kovových materiálů pomoci elektronové mikroskopie. Jak vyplývá z odborné literatury, je VPHP metoda vhodná pro dekontaminaci prostor zamořených bakteriemi. Je evidentní, že se jedná o metodu potenciálně aplikovatelnou i na hubení parazitů kontaminujících chovy zvířat, jak v laboratorním tak průmyslovém měřítku. Proto bude experimentálně studována možnost využití a nalezení optimálních podmínek pro eliminaci rizika parazitické zátěže ve zdravotnických zařízeních a chovech zvířat. Získaná data budou využita v racionálním návrhu vhodných zařízení pro aplikaci metody VPHP v různých odvětvích, zejména ve farmacii a zdravotnictví.