Tìm hiểu cách làm sạch bằng sóng siêu âm để giảm thiểu chất gây ô nhiễm

June 30, 2021

Việc đánh giá chất lượng môi trường trong nhà ngày càng được cân nhắc nhiều hơn, đặc biệt liên quan đến các tác nhân lây nhiễm... Điều này đặc biệt đúng ở các cơ sở y tế nơi các bệnh nhiễm trùng mắc phải đang có tác động ngày càng lớn đến tỷ lệ sống sót của bệnh nhân và chi phí chăm sóc sức khỏe (theo dịch vụ chăm sóc sức khỏe HCAI).

Động thái giải quyết những vấn đề như vậy đã tăng cường kể từ khi Medicare và Medicaid thực hiện chính sách từ chối bồi hoàn cho các cơ sở chăm sóc sức khỏe đối với một số bệnh nhiễm trùng có thể phòng ngừa được. Bảo hiểm tư nhân hiện đang theo sau sự dẫn đầu của họ. Sự thúc đẩy này hướng tới việc công nhận các chất gây ô nhiễm lây nhiễm như một phần của môi trường trong nhà cũng đã phát triển khi khái niệm “baubiology” của châu Âu đã được giữ vững ở Bắc Mỹ.

Việc chuyển sang các loại hóa chất tẩy rửa mới, bao gồm cả thực vật và chất tẩy rửa “tự nhiên” từ dầu thực vật là một vấn đề tốn kém. Nhưng sự thay đổi này đối với các hóa chất mạnh hơn và mạnh hơn cho mục đích làm sạch thường chỉ giúp giảm bớt tác dụng phụ trong thời gian ngắn. Bởi vì các tác dụng phụ của hóa chất là rất mạnh và dần dần khả năng kháng thuốc của vi khuẩn và các tác nhân lây nhiễm khác trong việc phát triển khả năng chống lại các chất kháng khuẩn làm hạn chế hiệu quả của chúng, đặc biệt là trong chăm sóc sức khỏe cơ sở vật chất.

Việc làm sạch bằng sóng siêu âm có thể kiểm soát nhiễm trùng

May mắn thay, có một lựa chọn đã được chứng minh là cải thiện đáng kể quy trình làm sạch thông thường trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe: sử dụng máy rửa sóng siêu âm. Việc làm sạch bằng sóng siêu âm tiêu diệt vi khuẩn và các mầm bệnh khác thông qua các biện pháp vật lý chứ không phải bằng phản ứng hóa học, loại bỏ sự cần thiết của các hợp chất khắc nghiệt và khả năng kích động các sinh vật kháng thuốc. Việc sử dụng máy rửa siêu âm không những tiết kiệm, giảm thiểu chi phí mà còn tránh những hư hại trên bề mặt của sản phẩm cũng như những ảnh hưởng về môi trường.

Sau hơn hai năm thử nghiệm ở cả Hoa Kỳ và Anh, kết quả cho thấy kết luận rằng thiết bị làm sạch bằng sóng siêu âm của Rama.vn có khả năng loại bỏ ô nhiễm vi khuẩn khỏi các vật dụng thường được sử dụng ở cả cơ sở và khu dân cư, với quy mô dân dụng hay công nghiệp. Qua nhiều nghiên cứu được kiểm soát cẩn thận, người ta phát hiện ra rằng máy siêu âm Rama có hiệu quả trong việc:

Loại bỏ cả ô nhiễm thô và các mầm bệnh vi khuẩn cực nhỏ có trên các vật dụng.
Tiêu diệt vi khuẩn gây ra mối quan tâm lớn nhất đối với các chuyên gia y tế, với một chủng Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA) được chọn làm đại diện cho các chủng nhiễm vi sinh vật nghiêm trọng như vậy.
Bổ sung cho các quy trình vệ sinh thông thường trong bệnh viện để cải thiện đáng kể việc kiểm soát nhiễm trùng mà không gây nặng nề hoặc quá tốn kém.

Thực tế là quá trình thử nghiệm tiến triển từ việc làm sạch trong môi trường được kiểm soát đến việc sử dụng thiết bị Ultrasonics của Rama tại hai bệnh viện khác nhau đã xác minh rằng kết quả thực chứ không chỉ là dữ liệu lý thuyết. Cũng cần lưu ý rằng thử nghiệm thực địa tại các bệnh viện được tài trợ bởi Dịch vụ Y tế Quốc gia ở Vương quốc Anh như một dự án trình diễn nằm trong Chương trình Đổi mới Công nghệ, tập trung đặc biệt vào việc giảm nhiễm trùng mắc phải tại các cơ sở chăm sóc sức khỏe.

Quá trình làm sạch của máy rửa siêu âm

Máy rửa sóng siêu âm sử dụng sóng âm thanh được tạo ra ở tần số cao hơn mức mà tai chúng ta có thể cảm nhận được. Quá trình này bao gồm việc sử dụng một máy phát điện, được gọi là bộ chuyển đổi, trong một bể nước, tạo ra sóng âm tần số cao. Khi sóng âm thanh di chuyển qua chất lỏng, chúng tạo ra các sóng nén tạo ra bong bóng trong bể giúp làm sạch tối đa các chất bụi bẩn, thậm chí trên những lỗ nhỏ của sản phẩm mà những phương pháp thủ công khác không thể thực hiện được (tên gọi kỹ thuật của hiệu ứng này là cavitation.) Những bong bóng nhỏ này nở ra và cuối cùng phát nổ khi chúng va vào một vật thể, và năng lượng này đánh bật các chất gây ô nhiễm ngay cả từ các bề mặt có hình dạng phức tạp nhất.

Làm sạch bằng sóng siêu âm trở nên thịnh hành trong nhiều loại quy trình làm sạch công nghiệp vào đầu những năm 1950. Máy rửa siêu âm dân dụng nhanh chóng trở nên phổ biến trong các cơ sở sửa chữa đồ trang sức và đồng hồ, cũng như trong các phòng thí nghiệm nha khoa để làm sạch thiết bị phẫu thuật. Nhiều bệnh viện sử dụng chất bể rửa siêu âm để khử tạp chất cho các dụng cụ phẫu thuật. Điểm hấp dẫn của quá trình làm sạch bằng sóng siêu âm là nó giảm thiểu nhu cầu sử dụng hóa chất trong khi cho phép làm sạch diễn ra ở những nơi nhỏ nhất và khó tiếp cận nhất, đồng thời không làm ảnh hưởng đến môi trường cũng như tiết kiệm chi phí.

Thiết bị làm sạch bằng sóng siêu âm di động cỡ lớn đã được sử dụng vào những năm 1970 để làm sạch rèm ở Venice, được phát triển bởi Stan Morantz, một trong những người sáng lập của Morantz Ultrasonics. Từ đó, Morantz đã giới thiệu quy trình này cho ngành công nghiệp phục hồi đang phát triển, nơi quy trình này được phát hiện là rất hiệu quả trong việc loại bỏ muội than và cặn cháy một cách nhẹ nhàng từ những đồ vật dễ vỡ nhất. Làm sạch bằng sóng siêu âm và Rama đã có một bước tiến nhảy vọt nữa vào cuối thế kỷ 20 khi nó được chứng minh là có hiệu quả trong việc làm sạch các thành phần điện tử phức tạp, chẳng hạn như bàn phím máy tính, mà không hề gây hư hại hay làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Tính hữu ích của việc làm sạch bằng sóng siêu âm đối với các mầm bệnh sinh học như vi khuẩn và virus đã được biết đến từ lâu. Tuy nhiên, cho đến gần đây hầu hết những nỗ lực này chỉ được giới hạn trong các thiết bị nhỏ như kẹp và khuôn nha khoa. Thử nghiệm được thực hiện trên thiết bị Rama về hiệu quả trên các vật dụng lớn như xe lăn, xe đi lại, giá đỡ IV, bàn cạnh giường và các vật dụng thông thường khác của bệnh viện thực sự là bước đột phá trong ngành công nghiệp siêu âm.

Không phải tất cả các thiết bị siêu âm đều giống nhau

Mặc dù tất cả các thiết bị làm sạch bằng sóng siêu âm đều hoạt động trên cùng một nguyên tắc, nhưng có sự khác biệt quan trọng trong thiết kế và chức năng của các loại máy khác nhau. Các nhà sản xuất tạo ra sóng âm bên trong bể chứa của máy bằng sóng siêu âm theo nhiều cách khác nhau với công suất và tần số khác nhau. Thử nghiệm cho thấy hiệu quả của việc làm sạch bằng sóng siêu âm trong việc kiểm soát sự lây lan của vi khuẩn đã được thực hiện với thiết bị có thông số kỹ thuật bao gồm các gói đầu dò ngâm và tần số 40kHz. Các máy móc được sản xuất khác chưa được thử nghiệm hoặc chứng minh là tạo ra kết quả tương tự.

Điểm nổi bật của ba bài kiểm tra

Trong cả ba bài kiểm tra, một cách tiếp cận thông thường đã được tuân theo. Khả năng tiêu diệt vi sinh vật gây ô nhiễm của thiết bị siêu âm Rama được đo bằng cách thu thập mẫu từ các vật dụng trước và sau khi được làm sạch. Phản hồi ngay lập tức được cung cấp trong cả ba nghiên cứu bằng cách thu thập mẫu trên gạc đã được phân tích bằng thiết bị hiện trường sử dụng công nghệ adenosine triphosphate (ATP). Dụng cụ ATP có lịch sử sử dụng lâu dài trong các cơ sở dịch vụ thực phẩm và chăm sóc sức khỏe để xác định độ sạch của các bề mặt liên quan đến chất gây ô nhiễm sinh học. Các công cụ như vậy cung cấp các kết quả số được gọi là đơn vị ánh sáng tương đối (RLU). Trong hai nghiên cứu, các mẫu bề mặt cạnh nhau cũng được phân tích bởi một phòng thí nghiệm độc lập để xác định nồng độ của các loại vi khuẩn cụ thể.

Thử nghiệm độc lập đầu tiên được tiến hành để xác định xem quá trình có thực hiện hiệu quả trong việc loại bỏ vi khuẩn cũng như loại bỏ bụi bẩn, dầu mỡ và các vật liệu không nguy hiểm khác hay không. Một loạt các sản phẩm máy rửa siêu âm dân dụng đã được thử nghiệm với các công cụ như đồ chơi, xe lăn và các linh kiện điện tử. Dữ liệu lấy mẫu được tạo ra trong quá trình nghiên cứu ban đầu cho thấy:

Hệ thống làm sạch bằng sóng siêu âm Rama cực kỳ hiệu quả trong việc loại bỏ vi khuẩn khỏi các vật dụng bị nhiễm bẩn nặng. Giảm vi khuẩn tương ứng 99,86% và 99,98% đối với các mục bắt đầu với hơn 1 triệu và 259.900 khuẩn lạc tương ứng.

Không có bằng chứng về sự lây nhiễm chéo ngay cả sau khi nước trong bể siêu âm đã được sử dụng để làm sạch các vật dụng có số lượng vi khuẩn cực lớn. Trên thực tế, một trong những vật dụng được làm sạch ngay sau khi nước bể bị ô nhiễm bởi các vật dụng có nồng độ vi khuẩn cao có kết quả xét nghiệm dưới giới hạn phát hiện của phòng thí nghiệm.