Dry-Fog-Dekontamination von mikrobiologischen Sicherheitswerkbänken nach Tätigkeiten mit SARS-CoV-2: Zyklusentwicklung und Prozessvalidierung für die Trockenvernebelung von Peroxyessigsäure

Teifke, Jens Peter GND; Scheinemann, Hendrik Alexander GND; Schinköthe, Jan GND; Eschbaumer, Michael GND; Melüh, Alina; Streitz, Mathias; Freese, Holger; Reiche, Sven GND

Hintergrund: Zu technischen Schutzmaßnahmen bei Labortätigkeiten mit Biostoffen gehören auch mikrobiologische Sicherheitswerkbänke (MSW), die durch Biostoffe kontaminiert sein können. Dies kann bei diagnostischer Tätigkeit mit SARS-CoV-2 auch solche MSW betreffen, die in der Schutzstufe 2 betrieben werden. Für die technische Freigabe kann eine Dekontamination aller mikrobiologisch belasteten Oberflächen der MSW erforderlich sein. Neben der Begasung mit Wasserstoffperoxid (H2O2) stellt die Trockenvernebelung von H2O2-stabilisierter Peroxyessigsäure (PES) eine weitere Alternative zur Begasung mit Formalin dar. Um die Wirksamkeit zu belegen, müssen allerdings diese Alternativen an den jeweiligen MSW-Modellen validiert werden. Methode: Die Validierungsstudie wurde an 4 verschiedenen MSW Klasse II unter Verwendung des „Mini Dry Fog“-Systems durchgeführt. Ergebnisse: Für die Inaktivierung von SARS-CoV-2 reichte eine Aerosolkonzentration von 0,03% PES und 0,15% H2O2 über 30 min Einwirkzeit aus. Zur Dekontamination der mit Sporen von Geobacillus stearothermophilus selber beschickten und an 9 unterschiedlichen Positionen in der MSW ausgebrachten Keimträger waren Wirkkonzentrationen von 1,0% PES und 5% H2O2 erforderlich. Kommerziell erhältliche Sporenkeimträger waren um den Faktor 4 empfindlicher, was in allen Positionen einer Reduktion um 106 entsprach. Schlussfolgerung: Trockenvernebelung von PES ist ein preisgünstiges, robustes und für behüllte Viren wie SARS-CoV-2 hoch wirksames Dekontaminationsverfahren für MSW. Die hohe Materialverträglichkeit, die nicht erforderliche Neutralisation, der niedrige pH, durch den im Vergleich zur H2O2-Begasung das Wirkungsspektrum erweitert wird, die deutlich kürzere Prozessdauer und geringere Investitionskosten sprechen für dieses Verfahren.

Background: Technical protection measures for laboratory activities involving biological agents include biological safety cabinets (BSC) that may be contaminated. In the case of diagnostic activities with SARS-CoV-2, this may also affect BSC that are operated at protection level 2; therefore, decontamination of all contaminated surfaces of the BSC may be required. In addition to fumigation with hydrogen peroxide (H2O2), dry fogging of H2O2-stabilized peroxyacetic acid (PAA) represents another alternative to fumigation with formalin. However, to prove their efficacy, these alternatives need to be validated for each model of BSC. Methods: The validation study was performed on 4 different BSCs of Class II A2 using the “Mini Dry Fog” system. Results: An aerosol concentration of 0.03% PAA and 0.15% H2O2 during a 30 min exposure was sufficient to inactivate SARS-CoV-2. Effective concentrations of 1.0% PAA and 5% H2O2 were required to decontaminate the custom-prepared biological indicators loaded with spores of G. stearothermophilus and deployed at 9 different positions in the BSC. Commercial spore carriers were easier to inactivate by a factor of 4, which corresponded to a reduction of 106 in all localizations. Conclusions: Dry fogging with PAA is an inexpensive, robust, and highly effective decontamination method for BSCs for enveloped viruses such as SARS-CoV-2. The good material compatibility, lack of a requirement for neutralization, low pH – which increases the range of efficacy compared to H2O2 fumigation – the significantly shorter processing time, and the lower costs argue in favor of this method.

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Teifke, Jens / Scheinemann, Hendrik / Schinköthe, Jan / et al: Dry-Fog-Dekontamination von mikrobiologischen Sicherheitswerkbänken nach Tätigkeiten mit SARS-CoV-2: Zyklusentwicklung und Prozessvalidierung für die Trockenvernebelung von Peroxyessigsäure. 2021.

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