تطبيق مستشعر الأوزون في صناعة الأدوية

تطبيق مستشعر الأوزون في صناعة الأدوية

في مجال إنتاج الأدوية، تفرض لوائح ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) متطلبات صارمة للغاية على الإنتاج (وخاصة المنتجات المعقمة). ولذلك، تحتاج ورش إنتاج الأدوية إلى استخدام التطهير بالأوزون لضمان بيئة إنتاج آمنة. وبالمقارنة مع طرق التطهير التقليدية، يتميز التطهير بالأوزون بفعاليته العالية. فهو لا يقضي فقط على أنواع مختلفة من البكتيريا مثل الزائفة الزنجارية والإشريكية القولونية وفيروس التهاب الكبد، بل يقضي أيضاً على الفيروسات. ويمكن القول إن دور التطهير بالأوزون في إنتاج الأدوية يتزايد باستمرار.

أجهزة استشعار الأوزون وصناعة الأدوية

تُستخدم أجهزة استشعار الأوزون بشكل أساسي في ورش العمل النظيفة في صناعة المستحضرات الصيدلانية الحيوية. وتتطلب هذه الورش عادةً معايير عالية نسبيًا للنظافة البيئية، لذا فهي لا تحتاج فقط إلى إحكام إغلاق جيد، بل إلى تعقيم شامل. كانت الطريقة التقليدية للتعقيم في ورش العمل النظيفة هي رش أو تبخير المواد الكيميائية. إلا أن هذه الطريقة غالبًا ما تُنتج كميات كبيرة من الغبار الناعم، مما يؤثر سلبًا على بيئة الورشة ويجعلها أكثر إزعاجًا. لذلك، ومع تطور العديد من تقنيات التعقيم الجديدة في السنوات الأخيرة، بدأ استخدام الأوزون النظيف والصحي على نطاق واسع في تعقيم المستحضرات الصيدلانية، مما أدى إلى زيادة استخدام أجهزة استشعار الأوزون.

مبدأ التطهير بالأوزون

يُعدّ الأوزون غير مستقرّ التركيب في الظروف العادية من درجة الحرارة والضغط، ويتحلّل بسرعة إلى أكسجين وذرة أكسجين منفردة. يتمتّع الأوزون بنشاط قويّ وتأثير مؤكسد فعّال على البكتيريا، حيث يُؤكسد الإنزيمات اللازمة للأكسدة الداخلية للبكتيريا، ممّا يُدمّر غشائها ويقضي عليها. تتجمّع ذرات الأكسجين الزائدة لتُشكّل جزيئات أكسجين عادية دون أيّ بقايا سامّة، ولذلك يُطلق عليه مُطهّرًا غير مُلوّث. لا يقتصر الأمر على قدرته الفائقة على قتل أنواع مختلفة من البكتيريا (بما في ذلك فيروس التهاب الكبد، والإشريكية القولونية، والزائفة الزنجارية، وغيرها)، بل هو فعّال للغاية أيضًا في القضاء على العفن.

تتضمن "المواصفات الفنية للتطهير" الصادرة عن وزارة الصحة في بلادي لوائح واضحة بشأن فعالية الأوزون في القضاء على البكتيريا، ونطاق استخدامه، وطريقة استخدامه. وقد تم التأكيد على أن الأوزون مبيد بكتيري واسع النطاق، قادر على قتل الجراثيم والبكتيريا، والفيروسات، والفطريات، وغيرها، كما أنه قادر على تدمير سم البوتولينوم. وتتميز عملية التعقيم بالأوزون بأنها أسرع من عملية التعقيم بالكلور.

مبدأ عمل مستشعر الأوزون

1. مبدأ الكيمياء الكهربائية

يعتمد مبدأ الكيمياء الكهربائية بشكل أساسي على قياس التيار المتولد عند دخول الغاز المستهدف إلى المستشعر وحدوث التفاعل الكيميائي عند قطب الاستشعار، وذلك بهدف تحديد تركيزه. يتكون المستشعر الكهروكيميائي في الواقع من خلية وقود تتألف من قطب استشعار وقطب سالب، وهو لا يحتاج إلى صيانة ويتميز بثباته على المدى الطويل. إضافةً إلى ذلك، يتميز مستشعر الأوزون بتقنية المدن بدقة عالية وسرعة استجابة فائقة، كما يتوفر له فريق دعم فني لتقديم خدمات إرشادية للمستخدمين.

2. أشباه الموصلات

تستخدم مستشعرات الأوزون شبه الموصلة مواد شبه موصلة حساسة للغاز، مثل أكسيد التنغستن (WO3) وأكسيد القصدير (SnO) وأكسيد الإنديوم (In2O3) وغيرها من الأكاسيد المصنوعة من عناصر حساسة. عند امتصاصها للأوزون، تحدث تفاعلات أكسدة واختزال، ينتج عنها حرارة تؤدي إلى تغير درجة حرارة المكون تبعًا لذلك، مما يؤدي إلى تغير المقاومة. يتم تحويل تركيز الأوزون إلى إشارة كهربائية، ومن ثم قياس تركيز الأوزون. بشكل عام، مع ازدياد تركيز الأوزون، تزداد مقاومة المكون بشكل ملحوظ، وتكون هذه العلاقة خطية ضمن نطاق معين.

3. مبدأ عمل الأشعة فوق البنفسجية

يعتمد محلل غاز الأوزون على مبدأ امتصاص الأشعة فوق البنفسجية. يستخدم مصدرًا ثابتًا للأشعة فوق البنفسجية لتوليدها. يقوم مرشح الموجات الضوئية بتصفية الأشعة فوق البنفسجية ذات الأطوال الموجية الأخرى، ويسمح فقط بمرور الأشعة فوق البنفسجية بطول موجي 253.7 نانومتر. بعد مرورها عبر مستشعر العينة الكهروضوئي، يمتص الأوزون هذه الأشعة ليصل إلى مستشعر أخذ العينات الكهروضوئي. وبمقارنة الإشارات الكهربائية الصادرة من مستشعر العينة ومستشعر أخذ العينات الكهروضوئي، يتم إجراء حسابات النموذج الرياضي وفقًا لقانون لامبرت-بير للحصول على تركيز الأوزون.

تُعدّ جزءًا مهمًا من المجتمع، وهي مفيدة في أي مكان توجد فيه أنظمة مراقبة بيئية تحتاج إلى مستشعر من الشركة المصنعة الأصلية.

ستجد مجموعة واسعة من خيارات الأمان والمتانة وسهولة الإدارة في حلول أجهزة الاستشعار. إليك رابط موقع شركة ريكا سينسورز.

تتكون من ثلاثة مكونات أساسية.