Nowa era w ochronie mikrobiologicznej przewodów wentylacyjnych

Istnieją różne metody przeciwdziałania rozwojowi patogenów w przewodach wentylacyjnych np. poprzez regularne czyszczenie i dezynfekcję, czy poprzez natryskiwanie chemicznych środków biobójczych. Niestety, tego rodzaju zabezpieczenia mają ograniczoną skuteczność, w praktyce nie zapewniają dokładnego, równomiernego pokrycia zabezpieczanego obszaru, mogą również stanowić niebezpieczeństwo dla osób korzystających z wentylacji.


Najskuteczniejszą i całkowicie bezpieczną metodą zapobiegania skażeniu wewnętrznych powierzchni przewodów wentylacyjnych jest jej funkcjonalizacja w procesie produkcji z wykorzystaniem naturalnych substancji hamujących wzrost mikroorganizmów. W 2015 roku firma InGremio wprowadziła na rynek kanały wentylacyjne Airflex Ag. Rozpoczęcie produkcji poprzedzone zostało długimi i żmudnymi badania nad opracowaniem mieszanki surowców i technologii produkcji kilku typoszeregów antybakteryjnych kanałów wentylacyjnych o rożnych średnicach. Aktywnym środkiem antybakteryjnym wykorzystanym w produkcji kanałów były cząsteczki metalicznego srebra, które od wieków uznawane jest za „szlachetny” środek bakteriobójczy. Niestety cząsteczki metalicznego srebra nie spełniają zamierzonych oczekiwać w stosunku do zwalczania grzybów, które są istotnymi patogenami kolonizującymi przewody wentylacyjne.


W celu poszerzenia ochrony mikrobiologicznej firma InGremio angażując do pomocy kilka ośrodków naukowych przeprowadziła projekt badawczy trwający półtora roku. W jego wyniku w 2020 roku określono skład kompozycji materiałów aktywnych mikrobiologicznie, który obecnie zawiera między innymi: metaliczne srebro, metaliczną miedź oraz inne substancje aktywne mikrobiologicznie. Należy zaznaczyć, że wszystkie zastosowane materiały są syntetyzowane w ściśle określony sposób, co gwarantuje ich efektywność mikrobiologiczną, a stężenia i proporcje zostały zoptymalizowane podczas prac badawczych, podczas których przeprowadzono kilkaset testów mikrobiologicznych. Uzyskane właściwości przeciwdrobnoustrojowe, skierowane przeciw szerokiemu zakresowi bakterii oraz grzybów, pozwalaj na fizyczną eliminację komórek dokonujących skażenia powierzchni oraz redukują ryzyko tworzenia się biofilmu. W najbliższym czasie dostępne będą również wyniki badań oddziałania przeciwwirusowego nowego polimeru, w tym oddziaływania na wirusy z grupy Covid. Specjalistyczne badania w tym zakresie zostały już zlecone instytutowi zajmującemu się wirusami w Niemczech. Z nowego polimeru wykonana jest wewnętrzna ścianka przewodów wentylacyjnych o nazwie AIRLEX SPECTRA. Pozwala ona aktywnie zwalczać mikroorganizmy, które wejdą w kontakt z chronioną mikrobiologicznie powierzchnią.


Należy podkreślić, że opracowany polimer charakteryzuje się praktycznym brakiem migracji substancji aktywnych, co zostało potwierdzone w badaniach laboratoryjnych. Pozwala to na oszacowanie trwałości rozwiązania w zakresie ochrony mikrobiologicznej na kilkadziesiąt lat na stałym poziomie. Jednym z kluczowych parametrów warunkujących efektywność ochrony mikrobiologicznej w polimerach jest dyspersja czyli rozproszenie substancji aktywnych mikrobiologicznie. Jest to jeden z głównych problemów technicznych na etapie produkcji. W przypadku jej braku, na skutek tworzenia się skupisk substancji aktywnych, miejscowa efektywność mikrobiologiczna może spaść nawet do zera. W toku prac badawczych opracowano rewolucyjną na skalę świata, autorską metodę określania jednorodności rozproszenia opatentowaną przez InGremio. Do związków aktywnych mikrobiologicznie dodawany jest marker, który cechuje si emisją widzialnego światła pod wpływem promieniowania UV. Oznacza to, że po oświetleniu powierzchni wysyconej dodatkiem aktywnym biologicznie emituje ona światło, które jest następnie rejestrowane i mierzone przez urządzenie pomiarowe (fluorymetr). Na podstawie uzyskanych wyników można w sposób natychmiastowy ocenić jednolitość rozproszenia oraz stężenie substancji aktywnych biologicznie w tworzywie. Dzięki tej metodzie, możliwa jest analiza in situ przewodów wentylacyjnych Airflex Spectra pod kątem osiągniecia zakładanych parametrów ochrony mikrobiologicznej. Co ważne, wykorzystany marker spełnia najwyższe standardy bezpieczeństwa i może by stosowany w wyrobach posiadających bezpośredni kontakt z żywnością.


W celu opracowania optymalnego składu tworzywa przeprowadzono badania nad kilkudziesięcioma próbkami mieszanek tworzyw zawierających różne typy substancji aktywnych, wytworzonych przy zastosowaniu różnych metod syntezy. Wyselekcjonowane substancje aktywne mikrobiologicznie są silnie aktywne względem szerokiego zakresu mikroorganizmów, tj. bakterii, grzybów jak również i wirusów. W ramach badań wykonano ponad 350 testów mikrobiologicznych, w których wykorzystano różne grupy mikroorganizmów, w tym bakterie: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enterica subsp.

Enterica; oraz grzyby: Aspergillus brasiliensis, Candida albicans, Saccharomyces cerevisiae, Penicillium expansum.


Przeprowadzone testy mikrobiologiczne jasno dowiodły występowania silnego współdziałania użytych substancji aktywnych. Zastosowanie kilku związków w praktyce eliminuje możliwości obronne drobnoustrojów i zdolność ich uodpornienia się na pojedyncze substancje. Zastosowane składniki aktywne mikrobiologicznie nie ulegaj rozkładowi podczas przetwarzania tworzywa, cechuj si doskonałą stabilności oraz kompatybilności z tworzywem i innymi wypełniaczami. Wprowadzenie do tworzyw dodatków przeciwdrobnoustrojowych wywiera wpływ na parametry mechaniczne uzyskanych wyrobów. Z tego powodu w projekcie badawczym wykonano równolegle szereg modyfikacji, które zapewniły spełnienie przez przewody wentylacyjne wymogów takich jak: wytrzymałość na ściskanie, udarność, elastyczność w niskich temperaturach, szczelność, czy odporność starzeniową. Analizie i dostosowaniu podlegała również gładkość powierzchni wewnętrznej oraz jej profil. Należy zaznaczyć, że wewnętrzna warstwa przewodu została również sfunkcjonalizowana w zakresie antystatyczności, co wpływa na ograniczenie osiadania kurzu na jej powierzchni.


Reasumując , uzyskany poziom ochrony mikrobiologicznej w przewodach wentylacyjnych Airflex Spectra jest absolutnie wyjątkowy i wyprzedzający wszystkie dotychczasowe produkty na rynku. Opracowane przez Ingremio polimery z ochroną mikrobiologiczną ze względu na jej efektywność są unikalne w skali całego świata, w związku z czym firma InGremio planuje wykorzystać opracowane rozwiązania również w innych aplikacjach w produktach, między innymi w produktach przeznaczonych na rynek medyczny.