Molekyylisuodatus suojaa prosesseja biotieteiden aloilla

Mitkä ovat molekyylipitoisten epäpuhtauksien aiheuttamat riskit lääketeollisuuden prosesseissa?

Lääketeollisuuden prosesseihin liittyy useita molekyylikontaminaation riskejä. Niistä kriittisimpiä ovat:

1. Terveys & turvallisuus - Jotkut lääketieteellisissä tuotannoissa tai laboratorioissa käytettävistä aineista ovat nestemäisessä muodossa ja ne voivat muuttua höyryiksi eri lämpötiloissa tai prosesseissa. Esimerkkejä käytetyistä nesteistä, jotka saattavat olla haitallisia henkilöstölle, ovat rikkihappo (H₂SO₄), formaldehydi (CH₂O) tai eetteri (C₄H₁₀O). Hengitettynä haitalliset höyryt voivat aiheuttaa vammoja ja pahimmassa tapauksessa johtaa kuolemaan pitoisuudesta riippuen. Tiettyjen epäpuhtauksien päästötasoille on olemassa tiukat säännöt ja määräykset, jotta työntekijöille voidaan varmistaa turvalliset työolot.
   
   
2. Dekontaminaatio - Puhdas prosessiketju on vaarantunut ja lopputuote saattaa vahingoittua. Lääke- ja biotiedeteollisuudessa on paljon puhdastilaprosesseja, joilla on merkittävä vaikutus tärkeisiin tuotteisiin ja prosesseihin. Prosessin saastuessa on kaikki laitteet ja tilat puhdistettava uudelleen, mistä aiheutuu lisäkustannuksia ja johon kuluu aikaa.  Puhdastilaa puhdistettaessa hiukkaset poistetaan tehokkaalla tulo- ja poistoilman partikkelisuodatuksella (HEPA, ULPA), mutta kaikkien mahdollisten virusten ja bakteerien poistamiseksi huone on desinfioitava esimerkiksi vetyperoksidilla (H₂O₂).
   
   Desinfiointiaineiden käytön jälkeen tila on tuuletettava, ennenkuin sitä voi taas käyttää. Tämä voi kestää useita tunteja, mutta molekyylisuodatuksella kaasut voidaan poistaa nopeammin. Tämä tarkoittaa ajan ja rahan säästämistä, sekä tuotantokapasiteetin kasvua. Etyleenioksidia (C₂H₄O, EtO) käytetään sellaisten materiaalien ja instrumenttien sterilointiin, jotka eivät siedä lämpöä, kosteutta tai hankaavia kemikaaleja, kuten siteet, ompeleet, kirurgiset välineet, ruiskut, endoskoopit, integroidulla elektroniikalla varustetut laitteet, herkkää optiikkaa sisältävät laitteet jne. Dekontaminaatioprosesseissa on huolehdittava molekyylimäisten epäpuhtauksien suodattamisesta. Molekyylisuodatuksella voidaan parantaa työntekijöiden turvallisuutta sekä nopeuttaa tilojen käyttöönottoa desinfioinnin jälkeen.
   
   
3. Hajuhaitat - Lääketuotannossa käytetään molekyylejä ja kemikaaleja, jotka saattavat aiheuttaa voimakkaita hajuja, kuten rikkivety (H₂S).  Nämä hajut tulee suodattaa, jotta niistä ei aiheudu haittaa, jopa ulkopuolisille.
   
   
4. Korroosio - Biotieteen laitoksissa käytetään usein puhdistusaineena peretikkahappoa (C₂H₄O₃, PAA), joka voi syövyttää tiettyjä materiaaleja. Myös aiemmin mainittu rikkivety (H₂S) on syövyttävä kaasu, joka voi aiheuttaa materiaalien korroosiota. Erityisesti elektroniset laitteet on suojattava turvallisen ja jatkuvan tuotannon varmistamiseksi.

Mikä on ihanteellinen suodatusratkaisu molekyylitason epäpuhtauksien hallintaan?

Molekyylisuodatus on yleinen menetelmä molekyyliepäpuhtauksien poistamiseksi, esim. haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC), otsoni, aldehydit, formaldehydit, typpioksidi (NOₓ) ja styreeni.

Kemikaali tai kemikaaliryhmä	Sisä- / ulkoilma	Lähde
Otsoni	Ulkoilma	Ajoneuvojen, voimalaitosten, teollisuuskattiloiden, jalostamoiden, kemiantehtaiden ja muiden lähteiden päästöt reagoivat kemiallisesti auringonvalossa
Typpidioksidi	Ulkoilma	Ajoneuvojen pakokaasu, sähköntuotanto
Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC)	Sisä- ja ulkoilma	Useat kemikaalit. Materiaalit, joita käytetään talon rakentamisessa ja viimeistelyssä, puhdistusaineet, kosmetiikka ja hajuvedet, kuivapuhdistetut vaatteet, palonestoaineet
Aldehydit	Ensisijaisesti sisäilma	Ajoneuvojen päästöt (diesel), teollisuuden päästöt, muiden ilman epäpuhtauksien fotokemiallinen hajoaminen
Formaldehydit	Ensisijaisesti sisäilma	Sairaalat (ruumishuone, patologia), puristetut puutuotteet, matot, tupakansavu
Styreeni	Sisäilma	Muovilaitteet, joita käytetään IVF-toimenpiteissä, ja muut muovit klinikoilla
Peretikkahappo	Sisäilma	Puhdistus- /dekontaminaatio- /sterilointiaineet, joita käytetään prosessien ja tilojen käsittelyyn. Sairaaloissa käytetään endoskooppimateriaalin puhdistamiseen peretikkahappoa.
Vetyperoksidi	Sisäilma	Tuotteiden, prosessien ja tilojen käsittelyyn käytetyt puhdistus- /dekontaminaatio- /sterilointiaineet
Etyleenioksidi	Sisäilma	Dekontaminaatio- /sterilointiaineet, joita käytetään lääkinnällisten laitteiden, hammas- ja eläinlääketieteellisten tuotteiden käsittelyyn
Rikkivety	Sisä- ja ulkoilma	Sellu- ja paperiteollisuuden päästöt, jalostamot, jätevedet ja biokaasu

Taulukossa on esitetty sisäilman epäpuhtauslähteet ja kemikaalit.

Molekyylisuodatus auttaa ratkaisemaan kontaminaatio- ja tuotantohaasteet sekä varmistamaan biotieteiden ja lääketeollisuuden tiukkojen sääntöjen ja määräysten noudattamisen. On välttämätöntä käyttää oikeanlaista ja riittävää suodatusta kaikissa prosesseissa, mukaan lukien molekyylisuodatuksen suojaamisen. Myös ilmanlaadun sekä terveyden ja turvallisuuden viranomaisvaatimukset ovat korkeat.

On olemassa useita erilaisia molekyylisuodatustuotteita, jotka voidaan mukauttaa mihin tahansa prosessiin ja käyttökohteeseen erityistarpeista riippuen. Joskus tarvitaan useita molekyylisuodattimia erilaisten molekyylien poistamiseksi samassa käyttökohteessa.