О том, как физики вводят в заблуждение медиков

Анализ публикаций об эффективности обеззараживания воздуха и поверхностей импульсными ксеноновыми лампами.
Обеззараживание ультрафиолетовым (УФ) излучением более пятидесяти лет является общепризнанным физическим методом с высокой эффективностью [1, 2, 17].
В настоящее время наибольшее распространение для обеззараживания воздуха и поверхностей получили системы на основе ртутных ламп низкого давления, в том числе, амальгамных. Механизмы обеззараживания излучением этих систем достаточно хорошо изучены и описаны в справочной и научной литературе.
В последнее время появились предложения использовать для обеззараживания импульсные ксеноновые лампы с пиковой мощностью импульса излучения 5-10 МВт [3-7], в спектре излучения которых содержится значительная доля УФ излучения. Рассмотрим бактерицидную обработку воздуха и поверхностей импульсным излучением ксеноновых ламп со сплошным спектром в сравнении с традиционной обработкой постоянным УФ излучением на одной длине волны 254 нм с применением бактерицидных амальгамных и ртутных ламп низкого давления.
Поскольку пиковая мощность импульса излучения ксеноновой лампы существенно выше, чем мощность ртутных и амальгамных ламп, то возникает естественный вопрос, есть ли различия при бактерицидной обработке сред УФ излучением такой импульсной лампы и обычных ртутных ламп.
Вопрос об отличиях воздействия импульсного излучения по сравнению с непрерывным был достаточно хорошо исследован в Европе и Америке. К настоящему времени установлено, что импульсное излучение обладает бактерицидным действием, и что механизм его воздействия на микроорганизмы зависит от пиковой плотности мощности УФ излучения. Согласно полученным данным [3,4], механизм дезинфекции импульсным излучением имеет две составляющих: одна из них — общеизвестное воздействие бактерицидным УФ излучением 200-300 нм на ДНК (РНК) микроорганизмов, которое работает всегда, другая — разрушение микроорганизма в результате его перегрева при поглощении всего УФ излучения. При интенсивности импульса УФ излучения в спектральных диапазонах A, B, C (200-400 нм) выше 1-3 кВт/см2 происходит перегрев микроорганизмов и их термическое разрушение, поскольку скорость подвода лучистой энергии превышает скорость сброса тепловой энергии микроорганизмом в окружающую среду [3,4]. В этих же работах [3,4] экспериментально показано, что излучение из видимой и ИК областей спектра не вносит существенного вклада в нагрев микроорганизмов.
Ряд производителей оборудования на основе импульсных ксеноновых ламп ясно понимает условия и границы, когда проявляются оба механизма обеззараживания [3-6]. Так, даже если импульсная ксеноновая лампа с КПД 100% обеспечивает пиковую мощность УФ излучения в диапазоне 200-400 нм около 10 МВт и представляет собой линейный источник длиной около 50 см, то критическая мощность 1 кВт/см2 будет достигнута на границах цилиндрической поверхности с радиусом не более 30 см (для этой оценки взяты запредельные параметры импульса излучения). Поэтому они применяют импульсные ксеноновые лампы для обработки поверхностей в закрытых боксах, на конвейере и т.д., когда расстояние до объекта обеззараживания мало и четко контролируется [6]. Только в этих условиях проявляются преимущества импульсных ксеноновых ламп. Это прежде всего: а) безртутность, например, принципиальная недопустимость в любой аварийной ситуации попадания следов ртути в объем или на поверхность образца (космические аппараты, микроэлектроника); б) возможность обеззараживания за счет термического перегрева излучением 300-400 нм образцов, находящихся под пленкой, не пропускающей излучение с длиной волны 200-300 нм.
В последние годы появились разработчики и производители [7-14, 18], которые заявляют и пропагандируют некоторые особые свойства систем на основе импульсных ксеноновых ламп применительно к задачам обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях медицинских учреждений, где необходимо обеззараживать воздух и поверхности на расстояниях 1-2 м и более от УФ источника, и где вышеуказанный термический механизм заведомо не будет проявляться.
Они утверждают, что обеззараживание воздуха и поверхностей в условиях ЛПУ с помощью импульсных ксеноновых ламп (одноламповые системы типа «Альфа-01» производства «НПП Мелитта», системы «Yanex”) достигается гораздо меньшими УФ дозами, нежели в случае традиционных ртутных ламп [7-14, 18]. В этих статьях заявлено: «Высокая интенсивность бактерицидного излучения импульсных ксеноновых ламп позволяет практически не ограниченно расширить радиус действия импульсных установок. С помощью импульсных УФ установок можно обеззараживать помещения больших объемов», «Многократное снижение бактерицидных доз, высокая мощность позволяют проводить обработку помещений за короткий срок».
Мы утверждаем, что наличие эффекта «малых импульсных УФ доз» для условий обеззараживания воздуха и поверхностей в ЛПУ не является экспериментально доказанным.
Мы проанализировали публикации этой группы исследователей и разработчиков. Несмотря на обилие публикаций общего характера, пропагандирующих системы с импульсными ксеноновыми лампами, нам удалось обнаружить только одну экспериментальную работу [12], в которой более или менее полно представлены одновременно электротехнические, светотехнические и микробиологические данные и методическое описание экспериментов.
Несмотря на тщательность микробиологических исследований, проведение и трактовка электрофизических и оптических измерений вызывают большие сомнения, хотя именно на их основе построена идея «особо низких доз для импульсного ксенона».
Исходя из вышеизложенного, рассуждения об «особости» обеззараживания различных микроорганизмов в зависимости от спектрального состава УФ излучения импульсной ксеноновой лампы являются необоснованными. Авторы [12] утверждают «…достигнутые в работе высокие значения эффективностей обеззараживания различных объектов, контаминированных клиническими штаммами микроорганизмов, …обусловлены одновременным воздействием УФ излучения широкого спектрального состава практически на все структуры клетки. Такое многоканальное воздействие на клетку обеспечивает резкое снижение бактерицидных доз…», — тем самым авторы претендуют на фундаментальную ревизию современных научных представлений о механизмах бактерицидного действия УФ излучения на микроорганизмы [1, 2, 17]. При этом собственные экспериментальные результаты авторов, приведенные в этой же работе, противоречат этим утверждениям.
Отметим, что сравнительные испытания установки «Хenex» с импульсной ксеноновой лампой и установки с традиционными ртутными лампами, выполненные независимыми исследователями в США [15] в условиях ЛПУ, не показали принципиальных отличий в эффективности обеззараживания импульсным и непрерывным УФ излучением.
Литература

География «ЛИТ»

ЛИТ Россия

Россия, Москва

ЛИТ Германия

Германия, Эрфурт

ЛИТ Нидерланды

Нидерланды, Эйндховен

ЛИТ Венгрия

Венгрия, Будапешт

ЛИТ Польша

Польша, Лодзь

ЛИТ Турция

Турция, Стамбул

ЛИТ Китай

Китай, Пекин

Сайт использует файлы cookie. Продолжая пользоваться нашим сайтом, вы соглашаетесь на использование нами ваших файлов.
Я согласен