在 2014 年，英國提交了一份獨(dú)立報(bào)告，預(yù)測截止到 2050 年，抗藥性感染可能導(dǎo)致 1000 萬人死亡，支出超過 100 萬億美元。抗藥性感染（或者所謂的“超級(jí)細(xì)菌”）包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA)、耐萬古霉素腸球菌 (VRE)、梭狀芽胞桿菌（艱難梭菌）、耳念珠菌和其他耐藥生物。為了應(yīng)對(duì)這一緊迫問題，聯(lián)合國秘書長在 2016 年成立了針對(duì)抗生素耐藥性的機(jī)構(gòu)間協(xié)調(diào)小組 (IACG)。

　　革新和協(xié)作

　　這份報(bào)告為應(yīng)對(duì)抗生素耐藥性 (AMR) 的威脅提出了五項(xiàng)建議：“革新以便保障未來安全”和“加強(qiáng)協(xié)作以便實(shí)現(xiàn)更高效行動(dòng)”。在芬蘭，有關(guān)應(yīng)對(duì)耐藥病原體的協(xié)作和革新正在 Cleamix（一家便攜式過氧化氫蒸汽發(fā)生器的制造商）的芬蘭有限公司的 VTT 技術(shù)研究中心和工業(yè)測量系統(tǒng)和傳感器制造商維薩拉公司之間發(fā)生。

　　這個(gè)不同尋常的革新故事是從芬蘭空軍開始的，他們?cè)趯で笠环N方法來銷毀生物毒素和武器化微生物。美國軍方已經(jīng)采取了大量的初步工作，表明汽化過氧化氫可能像生物凈化劑一樣有效。問題在于，大多數(shù)市售 H2O2 蒸汽發(fā)生器太大了，無法現(xiàn)場部署。因此，芬蘭軍方轉(zhuǎn)而向科學(xué)界尋求一種蒸汽發(fā)生器，要求它便攜、經(jīng)濟(jì)高效，并且能夠輸出足夠的過氧化氫蒸汽。

　　芬蘭設(shè)備制造商 Cleamix 自成立以來一直在研究這一問題，并且開發(fā)出了輕型蒸汽發(fā)生器，可以生成包含所需過氧化氫濃度的足夠數(shù)量的蒸汽。但是，為了確保蒸汽可以有效銷毀微生物，Cleamix 需要其設(shè)備能夠指定給定時(shí)段中的正確 H2O2 蒸汽濃度。這要求傳感器既要能夠測量過氧化氫蒸汽的濃度，還要能夠測量其他關(guān)鍵過程參數(shù)，包括由于水汽和過氧化氫蒸汽混合而導(dǎo)致的溫度和濕度值：相對(duì)飽和度 RS%。

　　“無論您是正在給駕駛艙、救護(hù)車、隔離器還是操作室（可能被污染的實(shí)際任何區(qū)域）凈化，都需要在線傳感器，這些傳感器不僅要提供 H2O2 蒸汽值，還要提供相對(duì)飽和度值，因?yàn)樗鼘⒃诋?dāng)前溫度下將發(fā)生冷凝時(shí)向您指出此情況。相對(duì)飽和度指示由于水汽和過氧化氫蒸汽混合而導(dǎo)致的濕度值。”- Panu Wilska，Cleamix 的 CEO

　　符合公共利益的私有企業(yè)工作

　　Panu Wilska 于 2016 年加入 Cleamix，他擁有超過 25 年的豐富國際經(jīng)驗(yàn)，涵蓋從核物理學(xué)到管理高科技初創(chuàng)企業(yè)的廣泛范圍。他歷任公司顧問、董事會(huì)成員、董事會(huì)主席，現(xiàn)在擔(dān)任公司的 CEO。Cleamix 了解了維薩拉正在開發(fā)針對(duì)汽化過氧化氫的傳感器，并且該傳感器可以提供多種參數(shù)值；H2O2 的濃度 (ppm) 和溫度，但重要的是，提供飽和點(diǎn)值。盡管在技術(shù)上可以計(jì)算各參數(shù)的值 - 溫度、相對(duì)濕度和 H2O2 的濃度 (ppm) - 但您對(duì)于各參數(shù)仍分別需要一個(gè)傳感器。

　　綜合性新技術(shù)

　　維薩拉 HPP270 系列產(chǎn)品采用了 PEROXCAP® 技術(shù)，Cleamix 是測試了該系列首批探頭的公司之一。這些探頭可與蒸汽發(fā)生器一起使用，用來測量凈化狀況；還可以集成這些探頭，以便根據(jù)工藝過程要求控制蒸汽輸出。由于維薩拉 HPP 系列探頭可進(jìn)行實(shí)時(shí)工藝過程控制，因此，如果 Cleamix 蒸汽發(fā)生器需要調(diào)節(jié)輸出以便在某個(gè)過程中匹配變化的環(huán)境條件，探頭數(shù)據(jù)允許發(fā)生器自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　Cleamix 還與軍方合作，在軍隊(duì)研究中心使用汽化過氧化氫在廢棄的軍隊(duì)建筑物中作為殺菌劑執(zhí)行了后續(xù)測試，以便確定汽化過氧化氫是否達(dá)到了要求的濃度水平。Cleamix 最初開發(fā)了兩種便攜式發(fā)生器型號(hào)。較大型號(hào)的重量僅為 9.5 千克，并且可以對(duì)超過 10 立方米的區(qū)域執(zhí)行凈化。對(duì)于較大區(qū)域，可以將若干蒸汽發(fā)生器聯(lián)網(wǎng)使用，通常每 100 立方米使用一個(gè)蒸汽發(fā)生器。較小型號(hào)的重量為 6 千克，適合于 1 到 20 立方米的區(qū)域，包括：機(jī)柜和外殼、實(shí)驗(yàn)室柜子以及車輛，例如救護(hù)車和飛機(jī)。針對(duì) Cleamix 裝置的獨(dú)立測試表明，蒸汽效率比（蒸發(fā)的過氧化氫水溶液量）超過 90%。

　　高效的生物凈化

　　Cleamix 發(fā)生器使用大約 1 升的液態(tài) H2O2 來進(jìn)行五個(gè)半小時(shí)的持續(xù)全功率操作。結(jié)合使用相位變化方法、低于和高于大氣壓的加速的汽化以及第三方經(jīng)過驗(yàn)證的方法。

　　除了其便攜性之外，Cleamix 蒸汽發(fā)生器還可以汽化不同液體的組合。典型應(yīng)用要求 50% H2O2 水溶液，但添加了少量氨氣后，該蒸汽可以銷毀其他病原體，包括武器化神經(jīng)毒氣。Cleamix H2O2 蒸汽發(fā)生器已經(jīng)由兩個(gè)不同的軍事組織進(jìn)行了獨(dú)立測試，并且發(fā)現(xiàn)可以成功中和所有神經(jīng)性毒劑，包括 VX 和沙林。今年，Cleamix 設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室測試開始研究一種危險(xiǎn)的新超級(jí)細(xì)菌，即耳念珠菌 (C.Auris)。

　　這種發(fā)展迅猛的真菌病原體是 2009 年在日本發(fā)現(xiàn)的，并且由于其對(duì)所有三類抗真菌藥物都具有耐藥性，因此可能導(dǎo)致危及生命的感染。Cleamix 的測試表明，乙酸將會(huì)加快凈化速度，但單獨(dú)使用高濃度的汽化過氧化氫也能夠消滅耳念珠菌。

　　維薩拉解決方案應(yīng)對(duì)新涌現(xiàn)的威脅

　　2019 年 4 月，紐約時(shí)報(bào)發(fā)表了一篇有關(guān)耳念珠菌的文章，題目是：“一次神秘的感染，全球籠罩在神秘氣氛下”。這篇文章描述了最近在西班牙、英國以及美國幾個(gè)州的醫(yī)院和醫(yī)療中心的病菌感染事件。疾病控制和預(yù)防中心已將耳念珠菌添加到其緊急威脅清單中。在全球范圍，耳念珠菌感染已在印度、巴基斯坦和南非發(fā)生。加拿大公共衛(wèi)生局 (PHAC) 和南非機(jī)會(huì)感染、熱帶感染和醫(yī)院感染中心 (COTHI) 都發(fā)布了針對(duì)耳念珠菌的臨時(shí)管理建議，建議除了其他凈化消毒劑和方法之外，如有可能，還應(yīng)使用過氧化氫蒸汽。

　　“耳念珠菌對(duì)于許多殺菌劑都具有高度的抗藥性，包括汽化的 H2O2，但它可被與其他殺菌劑混合的 H2O2 蒸汽有效消滅。使用的其他液體必須具有更強(qiáng)的酸性，例如過氧乙酸或乙酸。我們與不同的實(shí)驗(yàn)室合作，參與了更多的測試。這就是為什么 Cleamix 設(shè)備的汽化方法適合多種液體的混合的原因所在。

　　“可以積極主動(dòng)地使用汽化過氧化氫執(zhí)行生物凈化，而不是被動(dòng)反應(yīng)。這些病原體很難被殺死，并且在患者被感染后甚至更難于治愈。經(jīng)常進(jìn)行生物凈化可以避免感染發(fā)生，但相關(guān)設(shè)備需要便攜、高效且負(fù)擔(dān)得起。”- Panu Wilska，Cleamix

　　參數(shù)的誕生

　　在 Cleamix 開始與維薩拉合作之際，他們已經(jīng)測試了其他的過氧化氫傳感器，但需要的傳感器應(yīng)該是穩(wěn)定、精確、易于集成的，并且能夠?yàn)楸匦璧膮?shù)提供測量。“我們需要一個(gè)設(shè)備，該設(shè)備可以提供水蒸汽和 H2O2 蒸汽混合物的相對(duì)飽和度值，因?yàn)槲覀兊脑紲y試使用了避免可見冷凝的“干燥法”生物凈化”，Wilska 說到。

　　維薩拉工程師開發(fā)了一個(gè)傳感器，可以在生物凈化期間測量和控制最重要參數(shù)：ppm H2O2、濕度和溫度。這產(chǎn)生一個(gè)新參數(shù)：相對(duì)飽和度。該參數(shù)可以幫助操作人員確保某一工藝過程要么避免冷凝（干燥法蒸汽凈化），要么包括冷凝（濕工藝過程）。

　　通過在 HPP270 系列探頭中配備維薩拉的 PEROXCAP® 技術(shù)，Cleamix 裝置提供已知的 H2O2 濃度值。生物凈化中的關(guān)鍵工藝進(jìn)程參數(shù)是 H2O2 ppm 濃度、溫度、相對(duì)濕度和暴露時(shí)間。

　　H2O2 vapor sensor

　　在制藥研究、開發(fā)和生產(chǎn)中，批次或工藝過程之間的生物凈化對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。在許多情況下，將相同的過氧化氫傳感設(shè)備用于不同的產(chǎn)品和工藝過程。

　　維薩拉的 HPP270 系列探頭提供可重復(fù)的測量，適合于多種工藝過程，并且易于現(xiàn)場校準(zhǔn)。從過氧化氫蒸汽生物凈化中受益的其他生命科學(xué)應(yīng)用包括原料藥處理、藥房藥物配置和配送中心。

　　目前，Cleamix 以獨(dú)立汽化器的形式交付其設(shè)備，或者對(duì)于較大區(qū)域和通風(fēng)系統(tǒng)，以聯(lián)網(wǎng)模塊的形式交付。其客戶包括凈化服務(wù)提供商、醫(yī)院、軍隊(duì)和國防機(jī)構(gòu)、農(nóng)業(yè)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室以及藥品制造商。