“最紧缺的还是医用防护服。”新冠肺炎疫情扩散后,各地医疗防护物资需求激增。尽管春节期间全国防护服生产企业陆续紧急复工,还是填不上湖北等抗疫一线的物资缺口。2月13日,工信部消费品工业司副司长曹学军在答记者问时坦言,“告急”程度最高的物资当属医用防护服。随着央企全力投入防护服等紧缺物资生产,多地民营服装企业也紧急转产防护服,连日来全国医用防护服的产能已大幅增加。工信部总工程师田玉龙在2月24日举行的国新办发布会上介绍,目前医用防护服日产量已经达到20多万套。
然而,为何一线医院的防护服资源依然吃紧?
究其原因,除了医用防护服涉及的材料工艺、加工工艺更为复杂之外,从具备产能到投入市场,防护服生产还面临无法跳过且颇为耗时的最后环节:消毒灭菌。据澎湃新闻了解,目前国标医用防护服生产大多采用环氧乙烷熏蒸灭菌——经此方法灭菌的一次性医疗用品带有化学残留,必须经过7到14天解析,使残留的环氧乙烷释放,达到安全含量标准后才能合格出厂。从工厂到医院,这一解析时间差的存在,正是如今医用口罩、医用防护服仍供不应求的重要原因。
需求进入“战时模式”后,核技术的投入,大幅缩短了医用防护服的生产周期:传统的环氧乙烷灭菌通常以天为单位,辐照灭菌则是以小时作单位。2月7日,国务院联防联控医疗物资保障组印发《医用一次性防护服辐照灭菌应急规范(临时)》(下称《应急规范》),提出为疫情应急所需,可采用辐照(钴60或电子加速器)方式对医用防护服进行灭菌,达到《应急规范》所规定的的放行条件时,判定为合格的医用一次性防护服,在有效期内可进入重症隔离防护病区(房)使用。
在核技术作为应急灭菌替代手段“受命于危难”之前,1月底,国内两大核电集团所属的中国同辐股份有限公司(下称中国同辐)、中广核核技术发展股份有限公司(下称中广核技)均宣布,旗下的辐照企业为抗疫前线急需紧缺医疗物资开通绿色通道,提供免费的辐照灭菌服务。澎湃新闻从中国同辐、中广核技了解到,各辐照灭菌中心现24小时待命。在通过前期材料验证后,批量化医用一次性防护服到厂即照,灭菌完毕立即装车运走,争分夺秒为战“役”抢时间。
辐照灭菌工艺大幅度提升了防护服灭菌速度,将灭菌时间由7-14天缩减至1天以内
辐照灭菌:低调成熟的核能“轻工业”应用
如果将核动力喻为核领域的“重工业”,同位素与辐照技术等非动力核技术就是该领域的“轻工业”,一直是低调的存在。被业内人士喻为“就像晒太阳”的辐照灭菌,利用钴源发出的ϒ射线或加速器产生的高能电子束照射被灭菌物品,由于ϒ射线及电子束具有穿透力,能改变物品中的微生物结构从而实现*菌。
用辐照技术来给医疗器械*菌消毒,其实并不算新鲜事,甚至属于核技术的一项老应用。1956年,美国强生公司首先采用电子束辐照手术衣,开创了医疗器械辐照灭菌的先河。国际原子能机构(IAEA)披露的数据显示,目前每年大约有1200万立方米的医疗器械由辐照技术进行消毒,全球生产的所有一次性医疗器械中有40%以上采用辐照灭菌。医院里常见的一次性输液器、针管、手术器械等,都是经过辐照消毒。
辐照灭菌在食品领域的应用更为普遍,比如方便面调料、脱水蔬菜都利用这一灭菌法。由于辐照灭菌彻底又不像传统高温灭菌会破坏口感,仅以2017年为例,200亿元左右的川渝两地袋装泡椒鸡爪食品产业中,70%产品都通过辐射照射消毒*菌。普通保质期仅3天至7天的袋装鸡爪通过辐照加工后,保质期可延长至6个月。为了保证彻底灭菌,辐照也成为航天食品的主要灭菌方法。在美国,辐照保鲜食品一直被称为航天员食品,其发端于航天高科技行业的特殊需求,迅速为大众消费者所接受。
关于辐照灭菌“*灭”微生物的能力,一个著名的案例是2001年紧随美国“9·11”恐怖袭击后发生的“炭疽邮件”事件。炭疽杆菌以孢子形式传播,具备极致的生存能力,可在无人知晓的情况下悄悄释放,摇身一变成为生物武器。紫外线光照射由于射线剂量太小,*不死炭疽孢子。后来,美国邮政部在2001年10月购入8台电子束加速器,以辐照灭菌方式对每天通向政府重要机关的信件进行“*毒”。
并不神秘的灭菌过程,如何大大缩短医用防护服投用时间
辐照灭菌的过程,并不神秘:在辐照站,装有医疗器械的包装箱随着机械输送带陆续进入辐照室,经过射线或电子束的短暂照射后,由输送带将货物自动输出辐照室进行卸货,便完成了灭菌处理过程。灭菌速度与货物的密度材质有关,包装较薄、密度较小的物品,跑一趟流水线即可,密度大的,翻转后重复几次。加工完成后,辐照站对每批货物的剂量进行测定,出具剂量合格报告后,货物即可放行运往医院。
辐照灭菌过程动画演示图
环氧乙烷灭菌过程动画演示图。图中黄色是为了高亮,实际上是无色。将医用口罩放置在环氧乙烷消毒室内消毒灭菌后,需要静置解析7-14天。
“目前我们公司是采用加速器灭菌的,辐照灭菌的厂房并不大,完成整个灭菌过程的区域就是一条100余米长的传送带穿过的辐照室。一箱箱防护服在操作区被一个挨一个并排放置在传送带上,15分钟,跑完一个100米,箱子翻个,再跑一圈……根据箱内产品辐照剂量的要求,大概4-6圈之后,产品的灭菌任务也就完成了。”中核集团北京原子高科金辉辐射技术应用有限公司总经理康四清介绍称,该公司一条生产线1小时的辐射灭菌能力在一百多箱,按每箱装载30件防护服计算,若产线24小时运转,每天大致可完成10万件左右的一次性防护服灭菌任务。