Cleaning and Disinfection – כיצד מוודאים השמדת וירוסים וחיידקים?

חומרים ומכשירים המשמשים לחיטוי נמצאים בשימוש נרחב בעיקר בתעשיית הפארמה, מעבדות, חדרים נקיים וחדרי ייצור, בבתי החולים ועוד. כיום השימוש בהם הולך וגובר בשל הסיכון הקיים בנוכחות החיידקים והוירוסים באזורים אלו, תחום שנקרא Cleaning and Disinfection. מודעות זו הואצה כמובן בתקופת מגפת הקורונה. אומנם חומרים רבים זמינים לחיטוי כפות הידיים, משטחים וכל גוף או אביזר שמשמש אותנו בעבודתנו ואשר אנו באים איתם במגע – אך כיצד נדע אם חומרים אלו אכן יעילים בקטילת חיידקים, פטריות ווירוסים?

ראשית, נגדיר את עולם המונחים המקצועי שרלוונטי לתחום. חומר חיטוי (Disinfectant) הוא חומר כימי או פיזיקלי ההורס או מסיר צורות וגטטיביות של מיקרואורגניזמים מזיקים כאשר הוא מיושם על פני השטח. סטרילנט (Sterilant) הוא חומר ההורס את כל צורות החיים המיקרוביאליות; חומרי סניטציה (Sanitizing agents)  מצמצמים את כל צורות החיים המיקרוביאליות על משטחים דוממים; חומר ספורוצידי (Sporicidal agent) , הורס נבגי חיידקים ופטריות. מונחים נוספים הם: חומרי ניקיון אשר תפקידם להוריד שיירי לכלוך, חלבון, שומן וכו', חומרי חיטוי לעור אנושי  (Antiseptics for human skin decontamination) ואור על סגול לחיטוי שטחים (UV for surface sanitizer).

קיימת דרישה רגולטורית לביצוע בחינה של יעילות חומרי חיטוי או מוצרים אחרים בעלי פוטנציאל אנטי-מיקרוביאלי ואנטי-ויראלי. בתחום המיקרוביולוגי אנו מתבססים על פרק <1072> ב USP אשר מבהיר כי בחירת חומרי חיטוי וניקוי וכן על Annex 1 הדורש כי בחינת חומר החיטוי תתבצע לפי אופן השימוש.  בנית תוכנית ניקוי וחיטוי היא חלק מהתהליכים המבטיחים ייצור או בדיקה איכותי ובטוח.

בתחום הוירולוגי ישנם מספר תקנים ביניהם: ISO18184, ISO 21702, ASTM E1052&E1053  , כאשר עקרונותיהם מקבילים לעקרונות בעולם המיקרוביולוגי, ובעיקר ההתייחסות למונח log reduction . יש לציין, כי כל מוצר נבדק עובר בחינת התאמה לשיטת הבדיקה הנכונה עבורו, בהתבסס על ההמלצות וההנחיות המופיעות בתקנים השונים.

Cleaning and Disinfection – איך לבחור חומרי חיטוי מתאימים?

בעת בחירת אמצעי החיטוי קיימים מספר הנחיות וכללים שחובה להכיר, ולתכנן בחוכמה את תהליך החיטוי כולו . הצעד הראשון הוא בחירת סוגים שונים של חומרים המבוססים על כימיקלים שונים ובעלי קלסיפיקציות שונות (לדוגמא: אלכוהול שהינו חומר חיטוי שאינו קוטל ספורות בעוד מי חמצן שכן קוטלים, ועל כן הם חומר ספורוצידי). נרצה לבחור חומר שיש לו את הסבירות הגבוה ביותר לפגוע במיקרואורגניזמים הייעודים בהתבסס על המונחים שהזכרנו קודם. חומרים בעלי פעילות שונה ינטרלו סוגים שונים של מיקרואורגניזמים. בחירת סוג החומר קשורה גם לתכונות הפיזיקאליות שלנו וההשפעה שלו על משטחים מסוימיים. על כן חשוב לבחור חומר שלא יגרום נזק למשטח שעובר חיטוי.

שיקולים נוספים הם, בחינת המיקרואורגניזמים הקיימים בסביבת הייצור או סביבת הבדיקה, בחינת כמות החומר האורגני הקיימת באזור ומה השפעתה על פעילות חומרי החיטוי. כמו כן, יש לבחון האם רצוי לבצע ניקוי מקדים לחיטוי, וכיצד יש לבצע אותו אם כן. שיקול נוסף הוא מה זמן המגע הנדרש על מנת שחומרי החיטוי שבחרנו יהיו יעילים כנגד המיקרואורגניזמים שזיהינו בסביבתנו, והאם זמן מגע זה מתאים ועומד בדרישות הצרכים התפעוליים.

נושא נוסף הוא בטיחות המוצר. יש לוודא כי חומרי החיטוי אינם באים במגע ישיר עם המוצרים ואינם משפיעים או פוגעים בהם. במקביל, חשוב לבדוק האם חומר החיטוי גורם לקורוזיה או  לנזק לציוד בעת שימוש תכוף ואם כן – כיצד והאם ניתן להסיר את השאריות שלו בסיום החיטוי.

השיקול החשוב ביותר הוא סוגיית הבטיחות לעובדים בעת שימוש בחומרי החיטוי והניקוי, ויש לבדוק מהו הציוד המגן האישי הנדרש במהלך השימוש בהם. כמו כן, חשוב לוודא את התאמת חומרי החיטוי זה לזה  ולחומרי הניקוי במידה שמשתמשים בכמה חומרים יחד או בזה אחר זה. 

בדיקת יעילות חומרי החיטוי

במעבדה הוירולוגית והמיקרוביולוגית ב-hylabs ניתן לבחון את יעילותם של חומרים ומוצרים כאנטי-בקטריאליים או אנטי-ויראליים. ניתן לבחון מגוון חומרים מקטגוריותCleaning and Disinfection :,נוזלי חיטוי, משטחים ובדים המכילים חומרי חיטוי מובנים, פילטרים לסינון, וכן מכשירים לחיטוי פיזיקאלי כמו נורות UV ומכשירים לחיטוי אוויר.

מקור מוצרים אלו, בתעשיות ספציפיות המתמחות בייצורם או עושות שימוש בהם כגון: ייצור בתעשיית הפארמה או המדיקל דיוויס, בתי חולים, מעבדות מיקרוביולוגיות ווירולוגיות. כיום,מוצרים אלו נוצרים במסגרת פיתוחים חדשניים בחברות הזנק, וכוללים מגוון רחב של מוצרים שיש ביכולתם למגר נוכחות מיקרואוגניזמים שונים.

קיימות שלוש שיטות לבחינת יעילות חומר חיטוי כחומר אנטיבקטריאלי:

1. Use-dilution test  סקירת חומרי חיטוי ליעילותם בריכוזים שונים ובזמני חשיפה שונים כנגד טווח רחב של מיקרואורגניזמים סטנדרטיים ומיקרואורגניזמים סביבתיים.
2. Surface challenge test שימוש במיקרואורגניזמים סטנדרטיים וסביבתיים ע"ג משטחים שונים, וחשיפתם לחומרי החיטוי בפרקי זמן שנבחרו.
3. Statistical comparison כאשר משנים חומרי חיטוי יש לבצע בחינה סטטיסטית של המיקרואורגניזמים השכיחים לפני ואחרי השינוי, וכמובן להראות שינוי חיובי.

ומה לגבי בחינת חומרים כאנטיויראליים? באופן כללי, בדיקת יעילות של מוצר כאנטיויראלי מתבצעת ע"י שימוש בתרבית תאים, שהיא הגורם "המדווח" על המצאות או אי המצאות וירוס המסוגל לייצר הדבקה במוצר הנבדק. המוצר הנבדק נבחן בסביבה שהועשרה במכוון בוירוסים שמפוזרים באופן מבוקר ובתנאי מעבדה שהנה מוסמכת ומתאימה לכך בטיחותית, הן על ידי אילוח האוויר בתא בדיקה אטום וייעודי, והן על ידי אילוח ישיר שלהמוצר הנבדק. בסיום הטיפול במוצר ואינקובציה של הוירוס בנוכחותו, נכמת את הוירוס הנותר פעיל ומייצר הדבקה, בעזרת השיטות הבאות:

• שיטת TCID₅₀ (median tissue culture infective dose), הינה שיטה עקיפה הנותנת אינדיקציה לכמות הוירוס בדגימה, על פי פרמטר "חיסול" הרקמה ע"י הוירוס המדביק. השיטה מבוצעת ע"י ביצוע סדרת מיהולים המכילים את הוירוס לאחר שטופל במוצר הנבדק, אשר מטופטפים ע"ג תרבית התאים המאבחנת. התרבית עוברת אינקובציה של כמה ימים עד שבוע, שבסופה נקבע הריכוז הויראלי שגרם ל 50% מהתאים להציג השפעות ציטופטיות, שמקורן בנזק הנגרם ע"י הוירוס. הכימות נעשה ביחידות TCID₅₀.
• שיטת plaque assay  הינה שיטה ישירה הנותנת אינדיקציה לכמות יחידות הוירוס בדגימה. השיטה מבוצעת ע"י ביצוע סדרת מיהולים המכילים את הוירוס לאחר שטופל במוצר הנבדק, אשר מטופטפים ע"ג תרבית התאים המאבחנת. גם כאן, התרבית עוברת אינקובציה של כמה ימים עד שבוע, אך בשיטה זו  נקבע הריכוז הויראלי ע"י ספירה ישירה של כמות הפלאקים (שנראים כחורים במשטח התאים האחיד) שנוצרו בעקבות ההדבקה של הוירוס את התאים. הכימות נעשה ביחידות PFU (plaque formation unit).
• שיטה מולקולרית לכימות חומצות גרעין של הוירוס הנבדק באמצעות qPCR ובשימוש בפריימרים ספציפיים ברצפם לוירוס הנבדק. התוצאות המתקבלות בדגימה המכילה את הוירוס לאחר שטופל במוצר הנבדק, יושוו לעקומת כיול שמבוצעת במקביל על הוירוס החי, ואשר ממנה מתאפשר להסיק ולחשב את יחידות הוירוס שנותרו מדבקות, ביחידות של עותקי חומצות גרעין של הוירוס (copies).

מוצרים שהגיעו אלינו למעבדת הוירולוגיה למטרת מיגור זיהומים ויראליים נמצאו בחלקם יעילים, ואף התקדמו לשלב יישומי מול משרד הבריאות וגופים רגולטוריים נוספים. התוצאות בהחלט מציגות יכולת ברורה של מכשירים ותכשירים מסויימים למגר וירוסים בהתייחס כמובן גם לכל הביקורות הנלוות הנדרשות על פי התקנים הרלוונטיים בבדיקת סוג כזה של מערכות. מנגד נתקלנו גם בפיתוחים מתחום ה-Cleaning and Disinfection להם, לאחר יישום הטכנולוגיה הנבחנת, לא הייתה השפעה מספקת על הוירוס שהוכנס למערכת הבדיקה, ונמצא לצערנו שרמתו ויכולתו להדביק היו די גבוהות עדיין בסיום התהליך. לעיתים נדרשים ניסויים חוזרים המכילים שיפורים וכוונונים במערכות הנבדקות, עד למציאת הפתרון הטוב ביותר לאופן ביצוע הבדיקה בצורה מהימנה ומתאימה, כך שניתן גם יהיה להשיג בהצלחה את מטרת הניסוי.   

רוצים להרחיב עוד בנושא? היכנסו לוובינר בנושא: Viral and Bacterial Disinfectant Efficacy

ליצירת קשר עם כותבות המאמר: 

Nurit Blum, Microbiology Service Laboratories Manager, nuritb@hylabs.co.il

Dr. Natalie Orlovetskie, Head of Molecular Laboratory, natalie-bc@hylabs.co.il