Biodekontamination mit verdampftem Wasserstoffperoxid (VHP™): Eine bevorzugte Methode für die Wirksamkeit

Bei der Biodekontamination ist die Wahl der Methode ebenso wichtig wie die Auswahl des Mittels selbst.

Vernebelungs- und Zerstäubungsmethoden reichen oft nicht aus, insbesondere in anspruchsvollen Umgebungen wie der Pharma- und Biotechnologiebranche, wo eine Reduzierung der Biobelastung um 6 Log-Stufen unverzichtbar ist.

Die Herausforderungen reichen von ungleichmäßigen Keimabtötungsraten bis hin zu möglichen Schäden an empfindlichen Geräten.

Verdampftes Wasserstoffperoxid (VHP) hat sich im Vergleich zu Vernebelungs- oder Zerstäubungsmethoden als führende Technologie herausgestellt[1].

In diesem Artikel werden die Wirkungsweise und die Dampfbildungsprozesse im Zusammenhang mit der Biodekontamination durch verdampftes Wasserstoffperoxid (VHP) behandelt.

Außerdem erfahren Sie mehr über die Vorteile von VHP warum diese Technologie anderen Methoden überlegen ist. 

Die überlegene Wirkungsweise von verdampftem Wasserstoffperoxid 

Die Wirkungsweise eines sporiziden Mittels ist entscheidend für seine Wirksamkeit. 

VHP weist eine einzigartige und überlegene Wirkungsweise^[1] zur Abtötung von Mikroorganismen auf. Flüssige Wasserstoffperoxidlösungen sind zwar wirksam, VHP weist jedoch in niedrigeren Konzentrationen eine verbesserte Fähigkeit zur Oxidation lebenswichtiger Zellbestandteile von Mikroorganismen, darunter Proteine, Lipide und DNA, auf.

Ein bemerkenswerter Aspekt der Wirkungsweise von verdampftem Wasserstoffperoxid ist seine Wirksamkeit gegen hochresistente Bakteriensporen. Studien haben gezeigt, dass VHP eine deutlich geringere Konzentration benötigt, um die gleiche mikrobielle Abtötungsrate zu erreichen wie flüssiges Wasserstoffperoxid^[2].

Diese Effizienz ist in Umgebungen von entscheidender Bedeutung, in denen eine vollständige Sterilisation unerlässlich ist, wie zum Beispiel in Reinräumen und Produktionsanlagen für medizinische Geräte.

Eine übermäßige Kondensation bei der Zerstäubung und Vernebelung von Wasserstoffperoxid führt zu einer geringeren sporiziden Wirkung, da die Flüssigkeit den Transport des sterilisierenden Wasserstoffperoxids zu den Sporen einschränken kann, was zu Abtötungsraten führt, die eher mit denen von Flüssigkeiten als mit denen von Dämpfen vergleichbar sind. 

Dampferzeugung: Der Schlüssel zur Wirksamkeit von verdampftem Wasserstoffperoxid 

Der Prozess der Dampferzeugung ist ein weiterer Bereich, in dem verdampftes Wasserstoffperoxid (VHP) herausragende Eigenschaften bietet.

Trockenes oder nicht kondensierendes VHP, Nebelgeräte/Zerstäuber und kondensierende Wasserstoffperoxiddampfprozesse erzeugen Dampf. Ein wesentlicher Unterschied bei diesen Anwendungen besteht darin, wie und wann der Dampf entsteht. Im Gegensatz zu Vernebelungs- oder Zerstäubungsmethoden, bei denen die Bedingungen in einem geschlossenen Raum für die Umwandlung von Flüssigkeitströpfchen in Dampf entscheidend sind, findet bei der VHP-Technologie beim Verlassen des Generators eine Zustandsänderung von Flüssigkeit zu Dampf statt.

Diese schnelle Zustandsänderung sorgt dafür, dass der Dampf innerhalb eines Raumes verdünnt und verteilt wird, sodass die Konzentrationen während des Biodekontaminationszyklus unterhalb des Taupunktes bleiben.

Das VHP-Biodekontaminationssystem spielt in diesem Prozess eine entscheidende Rolle.

Das VHP-Biodekontaminationssystem verdampft eine 35 %ige Peroxidlösung in ein kontrolliertes Volumen getrockneter Luft und gewährleistet so eine konsistente, wiederholbare Dampfkonzentration. Diese Präzision ist für die Aufrechterhaltung der Wirksamkeit des Biodekontaminationsprozesses von entscheidender Bedeutung und beruht nicht auf der Verdampfung in Abhängigkeit von den Raumbedingungen. 

Warum verdampftes Wasserstoffperoxid die bevorzugte Wahl ist 

Die Wirkungsweise und Dampferzeugung von VHP bieten mehrere Vorteile, die im Folgenden zusammengefasst sind:

• Wirksamkeit: Die oxidierende Wirkung von verdampftem Wasserstoffperoxid auf mikrobielle Zellen macht es besonders wirksam gegen resistente Sporen.
• Konsistenz: Der Blitzverdampfungsprozess von verdampftem Wasserstoffperoxid sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des Dampfes, was für eine gründliche Biodekontamination entscheidend ist.
• Sicherheit und Nachhaltigkeit: VHP minimiert Oberflächenrückstände durch Vermeidung von Kondensation und macht es so sicherer für den Einsatz in empfindlichen Umgebungen.
• Flexibilität: Die Wirksamkeit von VHP wird weniger durch Umweltfaktoren beeinflusst, was vielseitigere Anwendungen ermöglicht.

Die Wirkungsweise und Dampferzeugungstechnologie von VHP gewährleisten eine effizientere und gleichmäßigere Abtötungsrate von Mikroben. VHP verursacht keine Kondensationsprobleme, die mit dem Vernebeln oder Zerstäuben von Wasserstoffperoxid verbunden sind.

Die trockene Dampfform von verdampftem Wasserstoffperoxid minimiert außerdem das Risiko von Materialschäden. Herkömmliche Vernebelungs- oder Zerstäubungsmethoden können zur Ablagerung von Flüssigkeitströpfchen auf Oberflächen führen und so empfindliche Geräte oder Materialien beschädigen.

Im Gegensatz dazu ist verdampftes Wasserstoffperoxid aufgrund seiner Trockenheit für eine Vielzahl von Materialien unbedenklich. Sie können es beispielsweise auf Elektronik und Weichmetallen verwenden, was es zur idealen Wahl für Umgebungen mit unterschiedlichen Substratzusammensetzungen macht.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil von verdampftem Wasserstoffperoxid sind seine nicht korrosiven Eigenschaften.

Im Gegensatz zu einigen flüssigen Sporiziden, bei denen aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung Probleme mit der Materialkompatibilität auftreten können, ist verdampftes Wasserstoffperoxid oberflächenschonend. Diese Eigenschaft ist besonders vorteilhaft in Umgebungen, in denen die langfristige Unversehrtheit des Materials von entscheidender Bedeutung ist. 

Schlussfolgerung: Verbesserung der Sterilisationsstandards 

VHP zeichnet sich durch seine effiziente mikrobielle Abtötungsrate und seine nicht-korrosive Beschaffenheit aus.

Die Wirkungsweise und der effiziente Mechanismus der Dampferzeugung von VHP sind ideal für den Einsatz in der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie und vermeiden die Einschränkungen von Vernebelungsmethoden, wie z. B. ungleichmäßige Sterilisation und Beschädigung der Ausrüstung.

Da sich die Industrie weiterentwickelt und wirksamere und sicherere Lösungen für die Biokontamination verlangt, ist VHP eine zuverlässige Alternative zu Vernebelung und Zerstäubung. 

Verweise: 

1. ↑ Denyer, S.P., Finnegan, M., Linley, E., Maillard, J., McDonnell, G., Simons, C. (16. August 2010). “Mode of Action of Hydrogen Peroxide and Other Oxidizing Agents: Differences Between Liquid and Gas Forms.” Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 65 (10), 2108-2115. https://doi.org/10.1093/jac/dkq308. 
 
2. ↑ Karimi Estahbanati M. R. (15. Oktober 2023). “Advances in Vaporized Hydrogen Peroxide Reusable Medical Device Sterilization Cycle Development: Technology Review and Patent Trends.” Microorganisms. 11 (10), 2566. https://doi.org/10.3390/microorganisms11102566.