Trong môi trường sản xuất dược phẩm, vi sinh và các ngành công nghệ cao, kiểm soát vi sinh vật là yếu tố cốt lõi để đảm bảo chất lượng sản phẩm và đáp ứng các tiêu chuẩn GMP khắt khe.
Đặc biệt tại các khu vực như Pass Box, phòng chiết rót, isolator, airlock, việc lựa chọn đúng công nghệ khử khuẩn bề mặt và không khí là vấn đề sống còn trong thiết kế và vận hành phòng sạch.
Hiện nay, hai phương pháp khử khuẩn phổ biến nhất là:
- Đèn UV-C (tia cực tím bước sóng 254 nm) – sử dụng trong Pass Box, HVAC, tủ an toàn sinh học
- Hệ thống VHP (Vaporized Hydrogen Peroxide) – sử dụng trong dây chuyền aseptic, phòng vô trùng, thiết bị isolator
Cả hai đều có hiệu quả diệt khuẩn cao, nhưng mỗi công nghệ lại hoạt động theo cơ chế khác nhau, mức độ tiêu diệt vi sinh khác nhau và phù hợp với từng ứng dụng riêng biệt.
Vậy đâu là lựa chọn tối ưu cho nhà máy của bạn? UV hay VHP phù hợp với Pass Box? Có nên đầu tư VHP cho khu đóng gói? Trong bài viết này, Pass Box VCR sẽ giúp bạn so sánh toàn diện hiệu suất khử khuẩn giữa đèn UV và hệ thống VHP dưới góc nhìn kỹ thuật – từ hiệu suất khử khuẩn, chi phí đầu tư đến khả năng ứng dụng thực tế.
Tổng quan về hai công nghệ khử khuẩn: UV-C và VHP
Trong các giải pháp kiểm soát nhiễm khuẩn trong phòng sạch, UV-C và VHP là hai công nghệ được ứng dụng phổ biến nhất. Mặc dù đều hướng đến mục tiêu tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt hoặc trong không khí, nhưng mỗi phương pháp lại dựa trên cơ chế tác động hoàn toàn khác nhau, dẫn đến sự khác biệt về hiệu suất, độ an toàn và phạm vi sử dụng.
1.1. Đèn UV-C (tia cực tím bước sóng 254 nm)
Nguyên lý: sử dụng tia cực tím ở bước sóng 254 nanomet – là bước sóng có khả năng phá vỡ liên kết DNA/RNA của vi khuẩn, virus, nấm men và bào tử → khiến chúng mất khả năng sinh sản và chết đi.
Ứng dụng phổ biến:
- Pass Box
- Tủ an toàn sinh học (biosafety cabinet)
- Thiết bị lọc khí FFU
- Ống gió HVAC trong hệ thống AHU
- Một số airlock phòng sạch
Hiệu quả phụ thuộc vào:
- Thời gian chiếu tia
- Khoảng cách đến bề mặt cần khử khuẩn
- Mức độ che khuất (bóng râm làm giảm hiệu quả mạnh)
1.2. VHP – Vaporized Hydrogen Peroxide (hơi hydrogen peroxide)
Nguyên lý: sử dụng dung dịch H₂O₂ tinh khiết, được hóa hơi thành dạng khí khô (dry vapor) và khuếch tán vào không gian cần tiệt trùng. Hơi H₂O₂ sẽ phá hủy cấu trúc màng tế bào, enzyme và DNA của vi sinh vật thông qua cơ chế oxy hóa mạnh.
Ứng dụng phổ biến:
- Pass Box loại VHP
- Isolator/Glove Box
- Buồng tiệt trùng vật tư
- Khu chiết rót vô trùng hoặc phòng kiểm nghiệm vi sinh
Ưu điểm nổi bật: khả năng tiếp cận toàn bộ không gian buồng – bao gồm cả các vị trí khó tiếp cận như khe rãnh, lỗ kỹ thuật, bề mặt cong...
Tóm lại: UV-C là phương pháp chiếu tia cục bộ, đơn giản, không hóa chất, trong khi VHP là giải pháp tiệt trùng toàn diện, thích hợp cho các khu vực vô trùng hoặc yêu cầu khử khuẩn sâu.
Đèn diệt khuẩn - Đèn UV cực tím sử dụng trong Pass box
So sánh hiệu suất khử khuẩn giữa UV và VHP
Để đánh giá đúng hiệu quả khử khuẩn của hai công nghệ này, ta cần xem xét trên nhiều yếu tố: nguyên lý tiêu diệt vi sinh, phạm vi tiếp xúc, khả năng xử lý trong góc chết, thời gian tác dụng, mức độ an toàn và khả năng truy xuất GMP. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết:
Bảng so sánh UV-C và VHP
| Tiêu chí kỹ thuật | Đèn UV-C | Hệ thống VHP (Hơi H₂O₂) |
| Cơ chế khử khuẩn | Phá vỡ liên kết DNA/RNA bằng tia UV ở bước sóng 254nm | Oxy hóa màng tế bào và DNA bằng hơi hydrogen peroxide |
| Khả năng tiêu diệt vi sinh | 3–4 log reduction (~99.9%) | Đạt 6 log reduction (~99.9999%) – bao gồm cả bào tử vi khuẩn |
| Phạm vi tác động | Chỉ khử khuẩn bề mặt chiếu trực tiếp, giảm hiệu quả khi có bóng râm | Khử khuẩn toàn thể tích buồng, kể cả khe, rãnh, khuất tầm nhìn |
| Tác dụng trên vật thể phức tạp | Kém hiệu quả trên bề mặt cong, nhiều lớp | Rất tốt – hơi khuếch tán đều và bao phủ toàn diện |
| Thời gian khử khuẩn | Nhanh: thường 10–30 phút | Chậm hơn: 30–60 phút (tùy thể tích, nồng độ và chu trình thiết lập) |
| Thiết bị phụ trợ | Đèn UV, timer, cảm biến, vỏ chống bụi | Bộ phun hơi H₂O₂, máy điều khiển, cảm biến nồng độ, hệ thống hút – xả khí |
| Độc tính tồn dư | Không để lại hóa chất | Cần khử tồn dư H₂O₂ sau chu trình (đảm bảo an toàn hít thở và tương thích vật liệu) |
| Ảnh hưởng đến vật liệu | Không ăn mòn nếu dùng đúng bước sóng | Có thể gây ăn mòn nhẹ nếu sử dụng sai nồng độ hoặc với vật liệu nhạy cảm |
| Chi phí đầu tư – vận hành | Thấp – phù hợp ngân sách nhỏ | Cao – đầu tư ban đầu + chi phí hóa chất + bảo trì thiết bị |
Phân tích nhanh:
- Đèn UV-C: phù hợp cho các ứng dụng cần khử khuẩn nhanh, diện tích nhỏ, ít yêu cầu kỹ thuật, như Pass Box thường, HVAC, tủ thao tác sạch.
- Hệ thống VHP: là lựa chọn ưu tiên cho các khu vực cần khử khuẩn tuyệt đối, đồng nhất,có truy xuất và log dữ liệu vận hành (phòng aseptic, isolator, khu QC vi sinh hoặc Pass Box cấp độ B/A)
Ưu điểm và hạn chế của từng công nghệ
Mỗi công nghệ khử khuẩn đều có điểm mạnh riêng, tùy thuộc vào mục đích sử dụng, cấp độ sạch, và mức độ kiểm soát vi sinh cần thiết. Dưới đây là đánh giá chi tiết về ưu điểm và hạn chế của cả đèn UV-C và hệ thống VHP để bạn dễ cân nhắc khi lựa chọn giải pháp phù hợp:
Đèn UV-C (Tia cực tím 254nm)
Ưu điểm:
- Chi phí thấp: giá thành thiết bị rẻ, dễ thay thế, không cần hóa chất tiêu hao.
- Dễ lắp đặt: phù hợp với Pass Box, FFU, tủ thao tác, airlock quy mô nhỏ.
- Không tạo tồn dư: không có hóa chất, không cần xử lý khí sau sử dụng.
- Khử khuẩn nhanh: chỉ cần 10–30 phút cho bề mặt tiếp xúc trực tiếp.
- Không ăn mòn thiết bị nếu dùng đúng chuẩn.
Hạn chế:
- Hiệu suất phụ thuộc hoàn toàn vào khoảng cách và thời gian chiếu sáng.
- Không tác dụng ở vùng khuất sáng hoặc bề mặt phức tạp (góc chết, khe rãnh).
- Không tiêu diệt được vi sinh vật nếu không đủ liều UV hoặc bóng đèn suy giảm công suất.
- Cần thay bóng định kỳ, kiểm tra độ phát tia thường xuyên.
Hệ thống VHP (Hơi hydrogen peroxide)
Ưu điểm:
- Hiệu suất tiệt khuẩn cực cao: đạt 6-log reduction, diệt cả bào tử.
- Bao phủ toàn bộ không gian – kể cả góc khuất, bề mặt không đồng đều.
- Tự động hóa cao: kiểm soát chu trình bằng vi xử lý, có log dữ liệu vận hành.
- Phù hợp cho dây chuyền aseptic, QC vi sinh, đóng lọ thuốc tiêm...
- Có thể chuẩn hóa và thẩm định theo các quy trình IQ/OQ/PQ.
Hạn chế:
- Chi phí đầu tư cao: cần thiết bị chuyên dụng, cảm biến, hệ thống hút khí...
- Cần hóa chất (H₂O₂) – phải tuân thủ SOP an toàn hóa học.
- Thời gian khử khuẩn dài hơn UV, thường từ 30–60 phút trở lên.
- Có nguy cơ ăn mòn vật liệu nếu sử dụng sai nồng độ hoặc để tồn dư lâu.
- Cần giai đoạn aeration (xả khí) để đảm bảo không còn tồn dư H₂O₂.
Vật liệu Pass Box – Phân loại, ưu nhược điểm và lựa chọn
Nên chọn UV hay VHP cho từng ứng dụng?
Không có giải pháp khử khuẩn nào là “tốt nhất cho mọi trường hợp” – mà chỉ có giải pháp phù hợp nhất với từng ứng dụng, cấp độ sạch và mục tiêu kiểm soát vi sinh. Dưới đây là những tình huống thực tế mà khách hàng thường gặp khi triển khai Pass Box, isolator hoặc phòng sạch – kèm theo gợi ý lựa chọn giữa đèn UV-C và hệ thống VHP.
4.1. Pass Box giữa khu Grade D → Grade C
Mục đích: chuyển vật tư ít nguy cơ vào khu vực sản xuất bán thành phẩm
Đặc điểm: thời gian chuyển nhanh, vật phẩm đơn giản
Khuyến nghị: Dùng đèn UV-C tích hợp trong Pass Box là hợp lý
4.2. Pass Box trung chuyển vào khu vô trùng (Grade C → Grade B hoặc A)
Mục đích: chuyển bao bì tiệt trùng, vật tư tiêm truyền, dụng cụ aseptic
Đặc điểm: yêu cầu vô trùng tuyệt đối, khu dễ bị audit nghiêm
Khuyến nghị: VHP Pass Box là lựa chọn phù hợp nhất
4.3. Khu vực chiết rót thuốc tiêm – dây chuyền aseptic
Vị trí: phòng Grade B, Grade A
Mục tiêu: khử khuẩn dụng cụ, khay, bao bì tiệt trùng trước khi sử dụng
Khuyến nghị: Dùng VHP, có thể lắp đặt cố định hoặc di động
4.4. Tủ an toàn sinh học, HVAC, FFU, ống gió
Mục tiêu: kiểm soát vi sinh trong luồng khí tuần hoàn
Khuyến nghị: Lắp đèn UV-C tại điểm hút hoặc điểm thổi – hiệu quả và tiết kiệm
4.5. Phòng kiểm nghiệm vi sinh – kiểm tra mẫu môi trường
Mục tiêu: đảm bảo vô trùng trước thao tác mẫu
Khuyến nghị: Dùng VHP cho buồng tiệt trùng, đèn UV cho tủ thao tác hằng ngày
4.6. Đóng gói bao bì sơ cấp – Grade C/B
Nếu vật tư chuyển qua Pass Box nhiều, có yêu cầu kiểm soát luồng sạch:
- Dùng UV-C nếu khối lượng thấp
- Dùng VHP nếu chuyển dụng cụ cho chiết rót vô trùng
Nguyên tắc lựa chọn nhanh:
- UV-C: Khi cần khử khuẩn nhanh, chi phí thấp, phạm vi nhỏ, cấp D → C.
- VHP: Khi yêu cầu vô trùng cao, nhiều góc khuất, cấp C → B/A, audit nghiêm.
Kết luận – Lựa chọn công nghệ khử khuẩn theo mục tiêu kiểm soát vi sinh
Trong môi trường sản xuất dược phẩm và các ngành yêu cầu phòng sạch, việc lựa chọn đúng công nghệ khử khuẩn không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, mà còn quyết định khả năng đạt chuẩn GMP, khả năng vượt audit, và duy trì vận hành ổn định lâu dài.
Đèn UV-C là giải pháp kinh tế, dễ triển khai, phù hợp với các ứng dụng đơn giản, ít rủi ro, như Pass Box cấp thấp, tủ thao tác, HVAC.
Hệ thống VHP mang lại hiệu suất tiệt trùng vượt trội, được thiết kế cho các khu vực yêu cầu vô trùng tuyệt đối, như dây chuyền chiết rót, phòng QC vi sinh, isolator và khu Grade B/A.
Cả hai đều có vai trò riêng, và trong nhiều trường hợp có thể kết hợp song song để tăng mức độ bảo vệ mà không làm phát sinh chi phí không cần thiết.
Bạn đang phân vân giữa đèn UV hay VHP cho Pass Box, phòng sạch hoặc dây chuyền aseptic?
VCR sẵn sàng tư vấn và triển khai giải pháp trọn gói, từ lựa chọn công nghệ đến thiết kế, lắp đặt và bàn giao thiết bị:
Hotline/Zalo: 090.123.9008
Website: https://vietnamcleanroom.com
Email: [email protected]
PN
