D50-hodnota pro stanovení sběrné účinnosti vzdušných mikrobiálních vzorkovačů

Příklad 1

Příklad 2

Luftkeimsammler určují mikroorganismy ve vzduchu na místech, kde se pracuje asepticky, sterilně nebo ve vysoké čistotě. Farmaceutický průmysl, který plní sterilní média pro parenterální injekce, oční kapky, které se přímo kapou do očí, nebo potraviny a kosmetika, které přicházejí do kontaktu s mikroorganismy a rychle se kazí, jsou jen několik příkladů, kde jsou mikroorganismy ve vzduchu důležité.

Mikroorganismy jsou živé organismy, které většinou plavou na prachových částicích ve vzduchu. Pokud přijdou do kontaktu s organickou látkou smíchanou s vlhkostí, množí se někdy velmi rychle. Existují bakterie, které se rozmnožují nebo zdvojnásobují každých 20 minut. Z počáteční jedné bakterie se během 12 hodin vytvoří přibližně 86 miliard mikrobů.

Jak lze tyto mikrobní částice ve vzduchu najít nebo zachytit? Většina přístrojů nasává definované množství vzduchu. To je pak urychleno přes otvorové síto a mikroorganismy přenášené ve vzduchu jsou při tom vystřikovány na živné médium (agár). Tato metoda se nazývá impakční metoda. Po celém světě je v provozu více než 50 různých přístrojů. Nyní samozřejmě přichází otázka, zda je možné tyto přístroje jednoduše srovnávat.

Bohužel to není možné. Pokud porovnáme přístroje v paralelních testech, jsou zjištěny velké rozdíly. Důvodem je rozložení mikroorganismů ve vzduchu. Mikrobi jsou v něm nerovnoměrně rozloženy. To může vést k výrazně odlišným výsledkům. Dále jsou konstrukce přístrojů velmi odlišné a různé modely jsou chybné konstrukce. Tento nedostatek volá po normě, která by umožnila výrobcům i zákazníkům porovnávat přístroje. V současnosti existuje norma ISO 14698-1/2, ve které je v příloze B popsána metoda, jak lze přístroje testovat. Bohužel je tato metoda velmi náročná a vyžaduje speciální komoru a přístroje k co nejhomogeničtějšímu rozložení bakteriální suspenze. Pouze několik laboratoří v Evropě má takovou komoru. Hans Zingre navíc zastává názor, že je velmi obtížné vytvářet homogenní směsi bakterií nebo spor ve vzduchu. Navíc referenční přístroj a testovaný přístroj pracují s různými sacími rychlostmi, což velmi zpochybňuje srovnatelnost. Například filtrace přes 45 µm filtr, který pracuje s 5 l/min, je srovnávána s impakčním vzduchovým samolepkem, který pracuje s 100 l/min. Pokud by se porovnávalo stejné objemové množství například 500 litrů, musel by filtr pracovat 100 minut, zatímco vzduchový samolepek by za stejnou dobu nasál jen 5 minut. Pokud jsou však samolepky řízeny podle doby sběru, například vypnuty po 5 minutách, na filtru je pouze 25 litrů vzduchu a na vzduchovém samolepku 500 litrů. Aby bylo možné výsledky porovnat, musel by být výsledek filtru vynásoben 20 nebo výsledek samolepky dělen 20. Odchylky by tak byly extrémně zkreslené.

Už delší dobu je však možné provádět fyzikální srovnání pomocí hodnoty d50, která se již objevila v některých publikacích. Hodnota d50 označuje teoreticky vypočítanou velikost v mikrometrech (µm), od které se 50 % mikrobů usadí na živném médiu. Pro níže uvedený vzorec je třeba pouze počet děr v sběrném hlavě, jejich průměr a objemový průtok v litrech za minutu. Tyto údaje jsou většinou specifikovány výrobci.

D50 = odmocnina z 40dh / impakční rychlost

Protože mikroorganismy ve vzduchu jsou obecně fixovány na prachové částice, jsou to nejmenší částice přenášené vzduchem, které lze nalézt v rozsahu přibližně 2 µm. Pokud vzduchový samolepek pracuje pod touto hodnotou, částice nejsou nebo jen částečně usazovány.

(Viz příklad 1 a příklad 2.)

Je skutečností, že stále jsou používány vzduchové samolepky s hodnotou d50 28 µm. To dokazuje, že výrobci si bohužel nejsou vědomi toho, jaká je skutečná účinnost jejich vlastního produktu.

Hans Zingre měl dokonce jednou zkušenost, kdy byl pozván na prezentaci svých vzduchových samolepek do renomované farmaceutické firmy v zahraničí, protože tato firma chtěla vybavit novou výrobní linku aktivním měřením počtu mikroorganismů ve vzduchu. Vysvětlil přítomným hodnotu d50 a tím zdůraznil vysokou účinnost svých přístrojů. Nicméně firma nakonec zakoupila konkurenční produkt, u kterého Zingre prokázal, že má účinnost až desetkrát nižší. Bylo jasné, že odpovědní manažeři kvality pravděpodobně vůbec nechtěli nic najít. Zbývá jen doufat, že se od těchto produktů budou držet dál nebezpečné mikroorganismy, což je však spíše pochybné.

1 Publ.: European Journal of Parenteral & Pharmaceutical Sciences 2008; 13 (4): 93-97: "Monitoring efficiency of microbiological impaction air samplers.", Bengt Ljungqvist, Berit Reinmüller, Building Services Engineering, KTH, Stockholm, Švédsko.