更貼近現實環境的「乾燥測試法」

2020-12-27 騰訊網

致命病毒和耐藥性細菌的肆虐是當前人類面對的重大健康威脅。冠狀病毒SARS-CoV-2的大流行警示著我們：難以控制的高傳染性病毒會對我們的生活產生翻天覆地的影響。正當全球竭力維持正常狀態，盡力防止新一輪疫情爆發之際，我們必須制定適當的方案，防止疫情在公共場所和私人空間傳播。

然而，不幸的是，即使佩戴口罩並且維持了社交距離，這種病毒仍然極易傳播。儘管人傳人是這種病毒主要的傳播方式，但中國疾病預防控制中心以及美國疾病控制與預防中心均有警告稱，接觸帶有病毒活體的表面也可能造成傳播。1研究表明，取決於所接觸的表面的不同構成成分，冠狀病毒SARS-CoV-2可以在桌面、門把手等表面上存活數小時至數天。2那麼，對於工作場所和公共場所內人們會頻繁接觸的物體表面，我們該如何進行消毒防控呢？

在疫情肆虐之前，自消毒表面和抗微生物塗料均屬於小眾產品。現在，各企業都在積極尋找能夠為客戶和員工營造健康環境的解決方案。容納數百萬人口的住宅和辦公室等城市建築群亟需採用更多方式來減少人流量密集區域的病菌。學校、醫院、幼兒園以及養老院也需要採取更多的防護措施以防止病菌的傳播。目前仍有一些人不願踏出家門恢復日常生活，而自消毒表面的大規模使用能幫助改善這一現狀。一個物體表面能持續自行殺滅細菌和病毒的環境，能夠減輕人們的恐懼和壓力，讓重返工作崗位並經常出入公共場所的人們感到安心。

抗微生物塗料得以大規模普及的前提是建立一個普適且標準化的測試標準。具有抗微生物特性的產品聲稱可以抑制微生物生長，但這些所稱的功效受其測試標準所限。抗微生物表面最常用的測試標準是「溼性測試法」(JIS Z-2801)。該測試旨在評估物體表面塗層抑制微生物生長的功效。測試過程中會使用大量液態的細菌培養液，以在整個實驗過程中保持被測表面的溼潤。溼性測試法需要在37±4°C的高溫以及大於80%的高溼度條件下進行。在該測試標準下，被測表面的活性成分有整整24小時的時間來殺滅被測微生物。3

雖然溼性測試法確實可以證明抗微生物產品的功效，但測試數據僅能代表既定的測試環境，這些參數並不能完全模擬我們所居住的環境以及抗微生物表面所處的真實狀態。實際上，已有研究表明，某些抗微生物劑（如銀基抗微生物劑）僅在高溫高溼度條件下才具有高活性。4試想在一個需要共享辦公用品、共用電腦且頻繁接觸門把手的辦公場所，其環境條件其實和溼性測試法所設定的條件大相逕庭。在辦公場所，溼度和溫度通常較低且環境乾燥，而且由於使用頻率較高，每24小時物體表面沾染微生物的次數很可能不止一次。

為提升自消毒表面的標準，我們需要廣泛採用一種更為精確的測試標準。美國國家環境保護局5建立了一種「乾燥測試法」，其可以更真實地模擬日常環境和現實汙染狀況。該測試在23±4°C（室溫）和40-50%環境溼度的條件下進行。要通過乾燥測試法的產品必須在2小時或更短時間內完全殺滅表面的微生物。2020年10月，美國國家環境保護局宣布其最新指導方針：建立一項快速審查制度，以幫助表面消毒劑產品更快獲得針對冠狀病毒SARS-CoV-2的效能聲明，同時美國國家環境保護局也擴大了抗微生物產品的類別以涵蓋固態表面和塗料作為補充性長效抗微生物產品的抗病毒效能聲明。6

儘管溼性測試法的測試標準無法代表真實的生活環境，但目前許多常見的表面抗微生物劑仍在採用此項標準進行測試和驗證。目前現有的多種溼性測試法包括，表面抗微生物功效測試（ISO 221967、JISZ 28013和GB/T 218668）以及表面抗病毒功效測試（ISO 217029）。

乾燥測試法

溼性測試法

滑動查看溼性測試法

銀是目前最常用的抗微生物劑之一，而其在物體表面徹底殺滅微生物的功效也依賴於此類溼性測試法的測試環境。在高溼高溫條件下，且銀離子達到足夠數量時，銀基抗微生物劑才能達到其他抗微生物產品所表現出的>99.9%的殺滅標準。4當對銀基抗微生物產品採用更貼近現實環境的乾燥測試法時，其抗微生物功效往往會失效。然而，另一種眾所周知的抗微生物金屬——銅已被證實能夠通過乾燥測試法。4儘管對此現象背後的化學機理仍存在爭議，但已有多項實驗證明：對於自消毒表面，銅是一種更有效的抗微生物劑。在Harold T Michels等研究人員進行的乾燥測試法實驗中，他們比較了三種不同類型的表面，分別是：無塗層不鏽鋼表面、塗有銀基抗微生物劑的不鏽鋼表面以及多種含銅表面。4分析結果表明，在約75分鐘的時間內，多種含銅表面上的MRSA超級細菌均被完全殺滅，而塗有銀基抗微生物劑的表面在6小時後仍存留大量細菌。4

為推動自消毒表面市場的發展，採用類似美國國家環境保護局的5乾燥測試法極有必要。與傳統溼性測試法相比，該種測試方法更為實際，可以更好地模擬現實環境，有助於為自消毒表面篩選出諸如銅這樣更有效的材料。展望未來，市場對抗微生物產品的需求會大幅提升。廣泛採用更貼近現實環境的測試標準將有助於突破小眾產品壁壘，擴大抗微生物技術的應用範疇，從而更好地解決當務之急、造福全球社會。

注釋

1. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/prevent-getting-sick/how-covid-spreads.html; http://www.chinacdc.cn/jkzt/crb/zl/szkb_11803/jszl_2275/202001/W020200131495264898540.pdf

2. N van Doremalen, et al. Aerosol and surface stability of HCoV-19 (SARS-CoV-2) compared to SARS-CoV-1. 新英格蘭醫學期刊 (2020).

3. 日本標準協會. 日本工業標準JIS Z 2801. 抗菌加工製品 – 抗菌性試驗方法和抗菌效果 (2000)

4. Michels, H T et al. 「Effects of temperature and humidity on the efficacy of methicillin-resistant Staphylococcus aureus challenged antimicrobial materials containing silver and copper.」 Letters in Applied Microbiology vol. 49,2 (2009)

5. 美國國家環境保護局. Protocol for the Evaluation of Bactericidal Activity of Hard, Non-porous Copper-Containing Surface Products (2016)

6. https://www.epa.gov/pesticide-registration/interim-guidance-expedited-review-products-adding-residual-efficacy-claims

7. 國際標準化組織. ISO 22196 – 2011 塑料與其他無孔表面抗菌性測定

8. 中國國家標準化管理委員會. GB/T 21866 – 2008抗菌塗料（漆膜）抗菌性測定法和抗菌效果

9. 國際標準化組織. ISO 21702 – 2019 塑料與其他無孔表面抗菌性測定

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