microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2020-4-6-15microbe-1397Research ArticleОБЗОРЫREVIEWSОбеззараживание биологических аэрозолей в удаляемом газе при проведении стадии ферментации биотехнологического процессаDisinfection of Biological Aerosols in the Removed Gas During the Fermentation Stage of the Biotechnological Processhttps://orcid.org/0000-0002-1609-0384КомиссаровА. В.KomissarovA. V.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

rusrapi@microbe.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5727-0042МорозовК. М.MorozovK. M.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

ПерепелицаА. И.PerepelitsaA. I.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

https://orcid.org/0000-0001-6933-8278УльяновА. Ю.Ul’yanovA. Yu.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

https://orcid.org/0000-0002-3044-971XВолохО. А.VolokhO. A.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

https://orcid.org/0000-0002-1130-3504НикифоровА. К.NikiforovA. K.

410005, Саратов, ул. Университетская, 46

46, Universitetskaya St., Saratov, 410005

ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»РоссияRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”Russian Federation20200402202104615Copyright © Комиссаров А.В., Морозов К.М., Перепелица А.И., Ульянов А.Ю., Волох О.А., Никифоров А.К., 20212021Комиссаров А.В., Морозов К.М., Перепелица А.И., Ульянов А.Ю., Волох О.А., Никифоров А.К.Komissarov A.V., Morozov K.M., Perepelitsa A.I., Ul’yanov A.Y., Volokh O.A., Nikiforov A.K.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/1397биологический аэрозольбиотехнологические процессыметодические подходыинженерные решенияудаление и инактивация микроорганизмовbiological aerosolbiotechnological processesthe removal or inactivation of microorganismsmethodological approaches and engineering solutionsReferencesВладимцева И.В., Самыгин В.М., Жога Л.К., Гришкина Т.А., Потапова Л.В. Установка для культивирования микроорганизмов. Патент РФ № 2292387, опубл. 27.01.2007. Бюл. № 3.Vladimtseva I.V., Samygin V.M., Zhoga L.K., Grishkina T.A., Potapova L.V. [Installation for cultivation of microorganisms]. RF Patent No. 2292387, publ. 27.01.2007. Bulletin No. 3.Самыгин В.М., Владимцева И.В., Гришкина Т.А., Александров А.Ю., Редкозубов С.В. Конструкция установки для глубинного культивирования аэробных патогенов. Биотехнология. 2008; 2:65–8.Samygin V.M., Vladimtseva I.V., Grishkina T.A., Aleksandrov A.Yu., Redkozubov S.V. [Design of the installation for deep cultivation of aerobic pathogens]. Biotekhnologiya [Biotechnology]. 2008; 2:65–8.Самыгин В.М., Гришкина Т.А., Жога Л.К., Александров А.Ю., Редкозубов С.В., Нгуен Тхи Нгок Минь. Система защиты окружающей среды от бактериальных аэрозолей в установках для культивирования микроорганизмов. Проблемы особо опасных инфекций. 2009; 100:22–6. DOI: 10.21055/0370-1069-20092(100)-22-26.Samygin V.M., Grishkina T.A., Zhoga L.K., Aleksandrov A.Yu., Redkozubov S.V., Nguyen Thi Ngoc Minh. [System of environmental protection from bacterial aerosols in propagators for microorganisms cultivation]. Problemy Osobo Opasnykh Infektsii [Problems of Particularly Dangerous Infections]. 2009; 100:22–6. DOI: 10.21055/0370-1069-2009-2(100)-22-26.Фролов А.И., Орлов Ю.Н., Ворожцов А.С., Юдин В.Г. Малая ферментационная установка (варианты). Патент РФ № 2142995, опубл. 20.12.1999. Бюл. № 36.Frolov A.I., Orlov Yu.N., Vorozhtsov A.S., Yudin V.G. [Small fermentation plant (options)]. RF Patent No. 2142995, publ. 20.12.1999. Bulletin No. 36.Никифоров А.К., Васин Ю.Г., Щербаков Д.А., Ульянов А.Ю., Строганов В.В., Еремин С.А. Ферментационная установка для культивирования микроорганизмов. Патент РФ № 86184, опубл. 27.08.2009. Бюл. № 24.Nikiforov A.K., Vasin Yu.G., Shcherbakov D.A., Ul’yanov A.Yu., Stroganov V.V., Eremin S.A. [Fermentation plant for the cultivation of microorganisms]. RF Patent No. 86184, publ. 27.08.2009. Bulletin No. 24.Ульянов А.Ю., Никифоров А.К., Еремин С.А., Щербаков Д.А., Васин Ю.Г., Комиссаров А.В. Разработка биореактора и оценка возможности его использования в производстве холерной вакцины. Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2011; 1:39–43.Ul’yanov A.Yu., Nikiforov A.K., Eremin S.A., Shcherbakov D.A., Vasin Yu.G., Komissarov A.V. [Development of a bioreactor and assessment of possibility of its use in the production of cholera vaccine]. Vestnik Saratovskogo Gosudarstvennogo Agrarnogo Universiteta imeni N.I. Vavilova [Bulletin of the Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov]. 2011; 1:39–43.Малкольм Г.К. Оболочка для выращивания биологических объектов. Патент СССР № 1836419, опубл. 23.08.1993. Бюл. № 31.Malcolm G. K. [Shell for growing biological objects]. USSR Patent No. 1836419, publ. 23.08.1993. Bulletin No. 31.Марквичев Н.С., Манаков М.Н., Коростелев В.В., Зайко М.Л., Арсентьев А.В., Митичкин О.В., Простова Г.А., Зеленщиков Д.Б., Кривошеин Ю.С., Мельниченко Е.Г. Установка для культивирования животных, растительных или микробных клеток. Патент СССР № 1838401, опубл. 30.08.1993. Бюл. № 32.Markvichev N.S., Manakov M.N., Korostelev V.V., Zaiko M.L., Arsent’ev A.V., Mitichkin O.V., Prostova G.A., Zelenshchikov D.B., Krivoshein Yu.S., Mel’nichenko E.G. [Installation for the cultivation of animal, plant or microbial cells]. USSR Patent No. 1838401, publ. 30.08.1993. Bulletin No. 32.Марквичев Н.С., Коростелев В.В., Манаков М.Н., Хлебников А.В., Арсентьев А.В., Зеленщиков Д.Б., Простова Г.А., Митичкин О.В. Установка для культивирования клеток или микроорганизмов. Патент РФ № 2005778, опубл. 15.01.1994. Бюл. № 1.Markvichev N.S., Korostelev V.V., Manakov M.N., Khlebnikov A.V., Arsent’ev A.V., Zelenshchikov D.B., Prostova G.A., Mitichkin O.V. [Installation for cell or microorganism cultivation]. RF Patent No. 2005778, publ. 15.01.1994. Bulletin No. 1.Бондаренко А.Ф., Родичкин В.И. Аппарат для суспензионного выращивания культур клеток. Патент РФ № 1405296, опубл. 09.07.1995. Бюл. № 19.Bondarenko A.F., Rodichkin V.I. [Apparatus for suspension cultivation of cell cultures]. RF Patent No. 1405296, publ. 09.07.1995. Bulletin No. 19.Мандрыка Е.А., Цетович А.Н., Молочков В.С., Флеров Ю.Л., Шитиков Е.С. Газопромыватель отходящих газовых потоков при культивировании и сушке микроорганизмов. Авторское свидетельство СССР № 1590114, опубл. 07.09.1990. Бюл. № 33.Mandryka E.A., Tsetovich A.N., Molochkov V.S., Flerov Yu.L., Shitikov E.S. [Gas washer of waste gas streams for cultivation and drying of microorganisms]. Certificate of authorship of the USSR No. 1590114, publ. 07.09.1990. Bulletin No. 33.Тур А.А., Киселева И.И., Кузнецов А.М. Устройство для очистки отработанного воздуха к ферментаторам. Патент РФ № 2060794, опубл. 27.05.1996. Бюл. № 15.Tur A.A., Kiseleva I.I., Kuznetsov A.M. [Device for cleaning exhaust air to fermenters]. RF Patent No. 2060794, publ. 27.05.1996. Bulletin No. 15.Тур А.А., Киселева И.И., Тур Л.А. Барботажный аппарат газоочистки для биотехнологических производств. Экология и промышленность России. 2008; 8:10–2.Tur A.A., Kiseleva I.I., Tur L.A. [Bubbling unit for gas purification for biotechnological manufacturing]. Ekologiya i Promyshlennost’ v Rossii [Ecology and Industry in Russia]. 2008; 8:10–2.Тур А.А., Киселева И.И., Усов В.В. Современные процессы газоочистки биотехнологических производств. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2010; 6:125–8.Tur A.A., Kiseleva I.I., Usov V.V. [Modern processes of gas purification in biotechNo.logical manufacturing]. Vestnik Irkutskogo GosudarstvenNo.go Tekhnicheskogo Universiteta [Bulletin of Irkutsk State Technical University]. 2010; 6:125–8.Григорьев В.В. Устройство для очистки отработанного газа из ферментера. Патент РФ № 2032732, опубл. 10.04.1995. Бюл. № 10.Grigoriev V.V. Device for purifying waste gas from the fermenter. RF Patent No. 2032732, publ. 10.04.1995. Bulletin No. 10.Валашек Е.Р. Система очистки отработанного газа из ферментера. Химико-фармацевтический журнал. 1988; 5:638–40.Valashek E.R. [A system for cleansing exhaust gas from the fermenter]. Khimiko-Farmatsevticheskii Zhurnal [Pharmaceutical Chemistry Journal]. 1988; 5:638–40.Редикульцев Ю.В., Ширшиков Н.В. Установка для производства биопродукта. Патент РФ № 2123525, опубл. 20.12.1998. Бюл. № 35.Redikul’tsev Yu.V., Shirshikov N.V. [Installation for manufacturing biological products]. RF Patent No. 2123525, publ. 20.12.1998. Bulletin No. 35.Редикульцев Ю.В., Кудряшов В.К., Смолин Б.И., Орлов Д.В. Установка для проведения и исследования микробиологических процессов. Патент РФ № 2031935, опубл. 27.03.1995. Бюл. № 9.Redikul’tsev Yu.V., Kudryashov V.K., Smolin B.I., Orlov D.V. [Installation for carrying out and studying microbiological processes]. RF Patent No. 2031935, publ. 27.03.1995. Bulletin No. 9.Miller О.T., Schmitt R.F., Phillips G.B. Applications of germicidal ultraviolet in infectious disease laboratories. I. Sterili¬ zation of small volumes of air by ultraviolet irradiation. Am. J. Public Health Nations Health. 1955; 45(11):1420–3. DOI: 10.2105/ajph.45.11.1420.Miller О.T., Schmitt R.F., Phillips G.B. Applications of germicidal ultraviolet in infectious disease laboratories. I. Sterili¬ zation of small volumes of air by ultraviolet irradiation. Am. J. Public Health Nations Health. 1955; 45(11):1420–3. DOI: 10.2105/ajph.45.11.1420.Турченинов В.В., Максименко М.В. Устройство для обеззараживания воздуха. Патент РФ № 2416432, опубл. 20.04.2011. Бюл. № 11.TurcheniNo.v V.V., Maksimenko M.V. [Device for air disinfection]. RF Patent No. 2416432, publ. 20.04.2011. Bulletin No. 11.Сизиков В.П. Устройство для обеззараживания воздуха. Патент РФ № 2506501, опубл. 10.02.2014. Бюл. № 4.Sizikov V.P. [Device for air disinfection]. RF Patent No. 2506501, publ. 10.02.2014. Bulletin No. 4.Жуйков В.А., Климова Е.В. Установка для УФ дезинфекции твердых, жидких и газообразных продуктов. Патент РФ № 2524533, опубл. 27.07.2014. Бюл. № 21.Zhujkov V.A., Klimova E.V. [Installation for UV disinfection of solid, liquid and gaseous products]. RF Patent No. 2524533, publ. 27.07.2014. Bulletin No. 21.Nicholas G.R. The history of ultraviolet germicidal irradiation for air disinfection. Public Health Reports. 2010; 125(1):15–27. DOI: 10.1177/003335491012500105.Nicholas G.R. The history of ultraviolet germicidal irradiation for air disinfection. Public Health Reports. 2010; 125(1):15–27. DOI: 10.1177/003335491012500105.Копылов Г.А., Ковалёв В.Д. Способ очистки диэлектрических сред от микроорганизмов и устройство для его реализации. Патент РФ № 2430742, опубл. 10.10.2011. Бюл. № 28.Kopylov G.A., Kovalev V.D. [Method for cleansing dielectric media from microorganisms and the unit for its implementation]. RF Patent No. 2430742, publ. 10.10.2011. Bulletin No. 28.Володина Е.В., Наголкин А.В. Устройство для стерилизации и тонкой фильтрации газа. Патент РФ № 2026751, опубл. 20.01.1995. Бюл. № 2.Volodina E.V., Nagolkin A.V. [Device for sterilization and fine filtration of gas]. RF Patent of No. 2026751, publ. 20.01.1995. Bulletin No. 2.Володин А.М. Устройство для инактивации и тонкой фильтрации вирусов и микроорганизмов в воздушном потоке. Патент РФ № 2344882, опубл. 27.01.2009. Бюл. № 3.Volodin A.M. [Device for inactivation and fine filtration of viruses and microorganisms in the air stream]. RF Patent No. 2344882, publ. 27.01.2009. Bulletin No. 3.Столяров В.П., Скворцов Ю.Ф., Денисов А.К., Кондратов А.П. Устройство для очистки и ионизации воздуха. Патент РФ № 24634, опубл. 20.08.2002. Бюл. № 23.Stolyarov V.P., Skvortsov Yu.F., Denisov A.K., Kondratov A.P. [Device for air purification and ionization]. RF Patent No. 24634, publ. 20.08.2002. Bulletin No. 23.Kishioka T., Daitoo K.K. Air sterilizing and purifying facility which inactivates bacteria caught by a combination of electric dust collector using filter as dust collecting electrode and electronic sterilizer and which exhibits active bactericidal action by releasing superoxide anion radical and minus ion through arranging electronic sterilizer on the blowoff side. Раtent Japan 2248808A, publis. 22.05.2001.Kishioka T., Daitoo K.K. Air sterilizing and purifying facility which inactivates bacteria caught by a combination of electric dust collector using filter as dust collecting electrode and electronic sterilizer and which exhibits active bactericidal action by releasing superoxide anion radical and minus ion through arranging electronic sterilizer on the blowoff side. Раtent Japan 2248808A, publ. 22.05.2001.Herbert J. Arrangement for producing unipolar air ions. Patent USA 3582711A, publis. 01.06.1971.Herbert J. Arrangement for producing unipolar air ions. Patent USA 3582711A, publ. 01.06.1971.Дроздов С.Г., Гарин Н.С., Джиндоян Л.С., Тарасенко В.М. Основы техники безопасности в микробиологических и вирусологических лабораториях. М.: Медицина; 1987. 256 с.Drozdov S.G., Garin N.S., Dzhindoyan L.S., Tarasenko V.M. [Fundamentals of Safety in Microbiological and Virological Laboratories]. M.: Medicine; 1987. 256 p.Decker H.M., Citek F.J., Harstad J.B., Gross N.H., Piper F.J. Time temperature studies of spore penetration through an electric air sterilizer. Appl. Microbiol. 1954; 2(1):33–6.Decker H.M., Citek F.J., Harstad J.B., Gross N.H., Piper F.J. Time temperature studies of spore penetration through an electric air sterilizer. Appl. Microbiol. 1954; 2(1):33–6.Gremillion G.G., Miller L.F., Bodmer G.A. An electric incinerator for sterilization ofsmall volumes of air. Appl. Microbiol. 1958; 6(4):274–6. DOI:10.1128/AEM.6.4.274-276.1958.Gremillion G.G., Miller L.F., Bodmer G.A. An electric incinerator for sterilization ofsmall volumes of air. Appl. Microbiol. 1958; 6(4):274–6. DOI:10.1128/AEM.6.4.274-276.1958.Elsworth R., Telling R.C., Ford J.W.S. Sterilization of air by heat. J. Hyg. (Lond.) 1955; 53(4):445–57. DOI: 10.1017/S0022172400000954.Elsworth R., Telling R.C., Ford J.W.S. Sterilization of air by heat. J. Hyg. (Lond.) 1955; 53(4):445–57. DOI: 10.1017/S0022172400000954.Barbeito M.S., Taylor L.A., Seiders R.W. Microbiological evaluation of a large-volume air incinerator. Appl. Microbiol. 1968; 16(3):490–5.Barbeito M.S., Taylor L.A., Seiders R.W. Microbiological evaluation of a large-volume air incinerator. Appl. Microbiol. 1968; 16(3):490–5.Chatigny M.A., Sarshad A.A., Pike G.F. Design and evaluation of a system for thermal decontamination of process air. Biotechnol. Bioeng. 1970; 12(4):483–500. DOI: 10.1002/bit.260120402.Chatigny M.A., Sarshad A.A., Pike G.F. Design and evaluation of a system for thermal decontamination of process air. BiotechNo.l. Bioeng. 1970; 12(4):483–500. DOI: 10.1002/bit.260120402.Chatigny M.A. Protection against infection in the microbiological laboratory: devices and procedures. Adv. Appl. Microbiol. 1961; 3:131–92.Chatigny M.A. Protection against infection in the microbiological laboratory: devices and procedures. Adv. Appl. Microbiol. 1961; 3:131–92.Chisti Y. Biosafety. In: Subramanian G., editor. Bioseparation and bioprocessing: а handbook. Vol. 2. New York: Wiley-VCH; 1998. Р. 379–415.Chisti Y. Biosafety. In: Subramanian G., editor. Bioseparation and bioprocessing: а handbook. Vol. 2. New York: Wiley-VCH; 1998. Р. 379–415.Chisti Y. Build better industrial bioreactors. Chemical Engineering Progress. 1992; 88(1):55–8.Chisti Y. Build better industrial bioreactors. Chemical Engineering Progress. 1992; 88(1):55–8.Справочник технического директора, главного технолога и службы управления качеством фармацевтического предприятия 2008–2009. М.: Издательский дом «Медицинский бизнес»; 2009. 316 с.[Directory of the technical director, chief technologist and quality management service of a pharmaceutical enterprise 2008– 2009]. M.: publishing house “Medical business”; 2009. 316 p.Стерилизующие фильтры из фторопласта. Microfluor® II Cartridges & Cap. [Электронный ресурс]. URL: http://www.pharmtech.ru/docs/3m/2/steril/3m_microfluor.pdf (дата обращения 05.06.2019).[Sterilizing filters made of fluoroplast. Microfluor ® II Cartridges & Cap]. (Cited 05 June 2019). [Internet]. Available from: http://www.pharmtech.ru/docs/3m/2/steril/3m_microfluor.pdf.Фильтрующие патроны из ПТФЭ Sartofluor®. Надежные и масштабируемые дыхательные фильтры. [Электронный ресурс]. URL: http://www.sartorius.it/fileadmin/fm-dam/DDM/ Bioprocess-Solutions/Filtration_Technologies/Sterile_Filtration/Sartofluor/Data_Sheets/Broch_Sartofluor_SPK1502-r.pdf (дата обращения 07.06.2019).Sartofluor ® PTFE Filter cartridges. Reliable and scalable respiratory filters. (Cited 07 June 2019). [Internet]. Available from: http://www.sartorius.it/fileadmin/fm-dam/DDM/BioprocessSolutions/Filtration_Technologies/Sterile_Filtration/Sartofluor/Data_Sheets/Broch_Sartofluor_SPK1502-r.pdf.Мембранные фильтры марки ЭПМ.Ф4 на основе гидрофобного фторопласта (PTFE). [Электронный ресурс]. URL: http://www.technofilter.ru/files/pdf/epmf4.pdf (дата обращения 05.06.2019).[Membrane filters EPM.F4 on the basis of hydrophobic polytetrafluoroethylene (PTFE)]. (Cited 05 June 2019). [Internet]. Available from: http://www.technofilter.ru/files/pdf/epmf4.pdf.SupaPore TP. Гофрированный мембранный фильтрующий картридж. [Электронный ресурс]. URL: http://www.dalva.ru/images/16TPSupaPoreTP.pdf (дата обращения 11.06.2019).[SupaPore TP. Corrugated membrane filter cartridge]. (Cited 11 June 2019). [Internet]. Available from: http://www.dalva.ru/images/16TPSupaPoreTP.pdf.Fluorodyne® II DFL Membrane Filter Cartridges. [Электронный ресурс]. URL: http://tools.pall.com/ps/PDFGenerator?URL=http://www.pall.com/main/Biopharmaceuticals/PrintPdf.page?lid=gri78lwi (дата обращения 12.06.2019).Fluorodyne ® II DFL Membrane Filter Cartridges. (Cited 12 June 2019). [Internet]. Available from: http://tools.pall.com/ps/PDFGenerator?URL=http://www.pall.com/main/Biopharmaceuticals/PrintPdf.page?lid=gri78lwi.Процессная фильтрация. От чистоты до стерильности. (P)-SRF N. [Электронный ресурс]. URL: http://www.dalva.ru/images/donaldson/p-srf-n.pdf (дата обращения 10.06.2019).[Process filtration. From the cleanliness to the sterility]. (P)-SRF N. (Cited 10 June 2019). [Internet]. Available from: http://www.dalva.ru/images/donaldson/p-srf-n.pdf.Перепелица А.И., Васин Ю.Г., Комиссаров А.В., Морозов К.М., Никифоров А.К. Система очистки отходящих газов биореактора от биологического аэрозоля. Современные проблемы науки и образования. 2015; 1–1:227.Perepelitsa A.I., Vasin Yu.G., Komissarov A.V., Morozov K.M., Nikiforov A.K. [System for cleaning bioreactor waste gases from biological aerosol]. Modern Problems of Science and Education [Sovremennye Problemy Nauki i Obrazovaniya]. 2015; 1–1:227.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.