Paldies, ka apmeklējāt vietni Nature.com. Jūsu izmantotajai pārlūkprogrammas versijai ir ierobežots CSS atbalsts. Lai nodrošinātu vislabāko pieredzi, iesakām izmantot atjauninātu pārlūkprogrammu (vai atspējot saderības režīmu pārlūkprogrammā Internet Explorer). Tikmēr, lai nodrošinātu nepārtrauktu atbalstu, mēs atveidosim vietni bez stiliem un JavaScript.
Piesārņota veselības aprūpes vide spēlē nozīmīgu lomu multirezistentu (MDR) organismu un C. difficile izplatībā. Šī pētījuma mērķis bija novērtēt dielektriskās barjeras izlādes (DBD) plazmas reaktora ražotā ozona ietekmi uz vankomicīnam rezistenta Enterococcus faecalis (VRE), karbapenēmam rezistenta Klebsiella pneumoniae (CRE), karbapenēmam rezistenta dažādu ar Pseudomonas spp., Pseudomonas aeruginosa (CRPA), karbapenēmam rezistentu Acinetobacter baumannii (CRAB) un Clostridium difficile sporām piesārņotu materiālu antibakteriālo iedarbību. Dažādi ar VRE, CRE, CRPA, CRAB un C. difficile sporām piesārņoti materiāli tika apstrādāti ar ozonu dažādās koncentrācijās un iedarbības laikos. Atomspēka mikroskopija (AFM) demonstrēja baktēriju virsmas modifikāciju pēc apstrādes ar ozonu. Kad VRE un CRAB 15 minūtes tika pielietota 500 ppm ozona deva, nerūsējošajā tēraudā, audumā un kokā tika novērots samazinājums par aptuveni 2 vai vairāk log10, bet stiklā un plastmasā - par 1-2 log10. Konstatēts, ka C. difficile sporas ir izturīgākas pret ozonu nekā visi pārējie testētie organismi. AFM testā pēc apstrādes ar ozonu baktēriju šūnas pietūka un deformējās. DBD plazmas reaktora ražotais ozons ir vienkāršs un vērtīgs dekontaminācijas līdzeklis MDRO un C. difficile sporām, kas ir zināmas kā bieži sastopami ar veselības aprūpi saistītu infekciju patogēni.
Multirezistentu (MDR) organismu parādīšanos izraisa antibiotiku ļaunprātīga lietošana cilvēkiem un dzīvniekiem, un Pasaules Veselības organizācija (PVO) to ir atzinusi par nopietnu draudu sabiedrības veselībai1. Jo īpaši veselības aprūpes iestādes arvien vairāk saskaras ar MRO parādīšanos un izplatību. Galvenie MRO ir meticilīnam rezistentais Staphylococcus aureus un vankomicīnam rezistentais enterokoks (VRE), paplašināta spektra beta-laktamāzes producējošās enterobaktērijas (ESBL), multirezistentās Pseudomonas aeruginosa, multirezistentās Acinetobacter baumannii un karbapenēmam rezistentās Enterobacter (CRE). Turklāt Clostridium difficile infekcija ir viens no galvenajiem ar veselības aprūpi saistītās caurejas cēloņiem, radot ievērojamu slogu veselības aprūpes sistēmai. MDRO un C. difficile tiek pārnesti caur veselības aprūpes darbinieku rokām, piesārņotā vidē vai tieši no cilvēka uz cilvēku. Jaunākie pētījumi liecina, ka piesārņota vide veselības aprūpes iestādēs spēlē nozīmīgu lomu MDRO un C. difficile pārnešanā, kad veselības aprūpes darbinieki (VAS) nonāk saskarē ar piesārņotām virsmām vai kad pacienti nonāk tiešā saskarē ar piesārņotām virsmām3,4. Piesārņota vide veselības aprūpes iestādēs samazina MLRO un C. difficile infekcijas vai kolonizācijas biežumu5,6,7. Ņemot vērā globālās bažas par antimikrobiālās rezistences pieaugumu, ir skaidrs, ka ir nepieciešami vairāk pētījumu par dekontaminācijas metodēm un procedūrām veselības aprūpes iestādēs. Nesen bezkontakta termināla tīrīšanas metodes, īpaši ultravioletā (UV) iekārtas vai ūdeņraža peroksīda sistēmas, ir atzītas par daudzsološām dekontaminācijas metodēm. Tomēr šīs komerciāli pieejamās UV vai ūdeņraža peroksīda ierīces ir ne tikai dārgas, UV dezinfekcija ir efektīva tikai uz atklātām virsmām, savukārt ūdeņraža peroksīda plazmas dezinfekcija prasa relatīvi ilgu dekontaminācijas laiku pirms nākamā dezinfekcijas cikla5.
Ozonam piemīt zināmas pretkorozijas īpašības, un to var ražot lēti8. Ir arī zināms, ka tas ir toksisks cilvēku veselībai, bet var ātri sadalīties skābeklī8. Dielektriskās barjeras izlādes (DBD) plazmas reaktori ir visizplatītākie ozona ģeneratori9. DBD iekārtas ļauj gaisā radīt zemas temperatūras plazmu un ražot ozonu. Līdz šim ozona praktiskā izmantošana galvenokārt aprobežojās ar peldbaseinu ūdens, dzeramā ūdens un notekūdeņu dezinfekciju10. Vairākos pētījumos ir ziņots par tā izmantošanu veselības aprūpes iestādēs8,11.
Šajā pētījumā mēs izmantojām kompaktu DBD plazmas ozona ģeneratoru, lai pierādītu tā efektivitāti MDRO un C. difficile iznīcināšanā, pat ja tie ir inokulēti uz dažādiem materiāliem, ko parasti izmanto medicīnas vidē. Turklāt ozona sterilizācijas process ir izskaidrots, izmantojot ar ozonu apstrādātu šūnu atomspēka mikroskopijas (AFM) attēlus.
Celmi tika iegūti no šādiem klīniskajiem izolātiem: VRE (SCH 479 un SCH 637), pret karbapenēmu rezistentas Klebsiella pneumoniae (CRE; SCH CRE-14 un DKA-1), pret karbapenēmu rezistentas Pseudomonas aeruginosa (CRPA; 54 un 83) un pret karbapenēmu rezistentas baktērijas. C. difficile tika iegūta no Korejas Slimību kontroles un profilakses aģentūras Nacionālās patogēnu kultūru kolekcijas (NCCP 11840). Tā tika izolēta no pacienta Dienvidkorejā 2019. gadā un, izmantojot daudzlokusu secības tipizēšanu, tika konstatēta piederība ST15. Smadzeņu un sirds infūzijas (BHI) buljons (BD, Sparks, MD, ASV), kas inokulēts ar VRE, CRE, CRPA un CRAB, tika labi samaisīts un inkubēts 37°C temperatūrā 24 stundas.
C. difficile tika anaerobi svītrots uz asins agara 48 stundas. Pēc tam vairākas kolonijas tika pievienotas 5 ml smadzeņu un sirds buljona un inkubētas anaerobos apstākļos 48 stundas. Pēc tam kultūra tika sakratīta, pievienots 5 ml 95% etanola, vēlreiz sakratīts un atstāts istabas temperatūrā 30 minūtes. Pēc centrifugēšanas ar 3000 g 20 minūtes, supernatants tika noņemts un sporas un nogalinātās baktērijas saturošās nogulsnes tika suspendētas 0,3 ml ūdens. Dzīvotspējīgās šūnas tika skaitītas, spirālveida veidā iesējot baktēriju šūnu suspensiju uz asins agara plāksnēm pēc atbilstošas ​​atšķaidīšanas. Grama krāsošana apstiprināja, ka 85% līdz 90% baktēriju struktūru bija sporas.
Šis pētījums tika veikts, lai izpētītu ozona kā dezinfekcijas līdzekļa ietekmi uz dažādām virsmām, kas piesārņotas ar MDRO un C. difficile sporām, kuras, kā zināms, izraisa ar veselības aprūpi saistītas infekcijas. Sagatavojiet nerūsējošā tērauda, ​​auduma (kokvilnas), stikla, plastmasas (akrila) un koka (priedes) paraugus, kuru izmēri ir viens centimetrs reiz viens centimetrs. Pirms lietošanas dezinficējiet kuponus. Visi paraugi pirms inficēšanas ar baktērijām tika sterilizēti autoklāvā.
Šajā pētījumā baktēriju šūnas tika izklātas uz dažādām substrātu virsmām, kā arī uz agara plāksnēm. Pēc tam paneļus sterilizē, pakļaujot tos ozonam noteiktu laika periodu un noteiktā koncentrācijā noslēgtā kamerā. 1. attēlā ir redzama ozona sterilizācijas iekārtas fotogrāfija. DBD plazmas reaktori tika izgatavoti, piestiprinot perforētus un atsegtus nerūsējošā tērauda elektrodus 1 mm biezu alumīnija oksīda (dielektrisko) plākšņu priekšpusē un aizmugurē. Perforētiem elektrodiem atveres un cauruma laukums bija attiecīgi 3 mm un 0,33 mm. Katram elektrodam ir apaļa forma ar diametru 43 mm. Augstsprieguma augstfrekvences barošanas avots (GBS Elektronik GmbH Minipuls 2.2) tika izmantots, lai perforētajiem elektrodiem pievadītu aptuveni 8 kV sinusoidālu spriegumu no maksimuma līdz maksimumam ar frekvenci 12,5 kHz, lai ģenerētu plazmu elektrodu malās. Tā kā tehnoloģija ir gāzes sterilizācijas metode, sterilizācija tiek veikta kamerā, kas pēc tilpuma ir sadalīta augšējā un apakšējā nodalījumā, kuros atrodas attiecīgi ar baktērijām piesārņoti paraugi un plazmas ģeneratori. Augšējā nodalījumā ir divi vārstu porti atlikušā ozona noņemšanai un izvadīšanai. Pirms izmantošanas eksperimentā ozona koncentrācijas izmaiņas telpā pēc plazmas iekārtas ieslēgšanas tika mērītas, izmantojot dzīvsudraba lampas 253,65 nm spektra līnijas absorbcijas spektru.
(a) Eksperimentālas iekārtas shēma baktēriju sterilizēšanai uz dažādiem materiāliem, izmantojot DBD plazmas reaktorā ģenerētu ozonu, un (b) ozona koncentrācija un plazmas ģenerēšanas laiks sterilizācijas kamerā. Attēls tika izveidots, izmantojot OriginPro 9.0 versiju (OriginPro programmatūra, Northemptona, Masačūsetsa, ASV; https://www.originlab.com).
Vispirms, sterilizējot uz agara plāksnēm novietotas baktēriju šūnas ar ozonu, mainot ozona koncentrāciju un apstrādes laiku, tika noteikta atbilstošā ozona koncentrācija un apstrādes laiks MDRO un C. difficile dekontaminācijai. Sterilizācijas procesa laikā kamera vispirms tiek attīrīta ar apkārtējo gaisu un pēc tam piepildīta ar ozonu, ieslēdzot plazmas bloku. Pēc tam, kad paraugi noteiktu laiku ir apstrādāti ar ozonu, atlikušā ozona noņemšanai tiek izmantots diafragmas sūknis. Mērījumos tika izmantots pilnīgas 24 stundu kultūras paraugs (~108 CFU/ml). Baktēriju šūnu suspensiju paraugi (20 μl) vispirms tika desmit reizes sērijveidā atšķaidīti ar sterilu fizioloģisko šķīdumu, un pēc tam šie paraugi tika sadalīti uz agara plāksnēm, kas kamerā tika sterilizētas ar ozonu. Pēc tam atkārtoti paraugi, kas sastāvēja no paraugiem, kas bija un nebija pakļauti ozona iedarbībai, tika inkubēti 37°C temperatūrā 24 stundas un tika skaitītas kolonijas, lai novērtētu sterilizācijas efektivitāti.
Turklāt saskaņā ar iepriekš minētajā pētījumā definētajiem sterilizācijas apstākļiem šīs tehnoloģijas dekontaminācijas ietekme uz MDRO un C. difficile tika novērtēta, izmantojot dažādu materiālu (nerūsējošā tērauda, ​​auduma, stikla, plastmasas un koka) paraugus, ko parasti izmanto medicīnas iestādēs. Tika izmantotas pilnas 24 stundu kultūras (~108 cfu/ml). Baktēriju šūnu suspensijas paraugi (20 μl) tika desmit reizes atšķaidīti ar sterilu fizioloģisko šķīdumu, un pēc tam paraugi tika iegremdēti šajos atšķaidītajos buljonos, lai novērtētu piesārņojumu. Paraugi, kas tika izņemti pēc iegremdēšanas atšķaidīšanas buljonā, tika ievietoti sterilos Petri trauciņos un žāvēti istabas temperatūrā 24 stundas. Uz parauga uzlieciet Petri trauciņa vāku un uzmanīgi ievietojiet to testa kamerā. Noņemiet vāku no Petri trauciņa un pakļaujiet paraugu 500 ppm ozona iedarbībai 15 minūtes. Kontroles paraugi tika ievietoti bioloģiskās drošības skapī un netika pakļauti ozona iedarbībai. Tūlīt pēc ozona iedarbības paraugi un neapstarotie paraugi (t.i., kontroles) tika sajaukti ar sterilu fizioloģisko šķīdumu, izmantojot vorteksa maisītāju, lai izolētu baktērijas no virsmas. Eluēto suspensiju atšķaidīja 10 reizes ar sterilu fizioloģisko šķīdumu, pēc tam atšķaidīto baktēriju skaitu noteica uz asins agara plāksnēm (aerobajām baktērijām) vai anaerobajām asins agara plāksnēm Brucella (Clostridium difficile) un inkubēja 37°C temperatūrā 24 stundas vai anaerobos apstākļos 48 stundas 37°C temperatūrā divos eksemplāros, lai noteiktu inokuluma sākotnējo koncentrāciju. Baktēriju skaita starpība starp neapstarotajiem kontroles paraugiem un apstrādātajiem paraugiem tika aprēķināta, lai iegūtu baktēriju skaita logaritmisku samazinājumu (t. i., sterilizācijas efektivitāti) testa apstākļos.
Bioloģiskās šūnas ir jāimobilizē uz AFM attēlveidošanas plāksnes; tāpēc kā substrāts tiek izmantots plakans un vienmērīgi raupjš vizlas disks ar raupjuma skalu, kas ir mazāka par šūnas izmēru. Disku diametrs un biezums bija attiecīgi 20 mm un 0,21 mm. Lai stingri noenkurotu šūnas pie virsmas, vizlas virsma tiek pārklāta ar poli-L-lizīnu (200 µl), padarot to pozitīvi lādētu, bet šūnas membrānu - negatīvi lādētu. Pēc pārklāšanas ar poli-L-lizīnu vizlas diskus 3 reizes mazgāja ar 1 ml dejonizēta (DI) ūdens un žāvēja gaisā nakti. Pēc tam baktēriju šūnas uzklāja uz vizlas virsmas, kas pārklāta ar poli-L-lizīnu, dozējot atšķaidītu baktēriju šķīdumu, atstāja uz 30 minūtēm un pēc tam vizlas virsmu mazgāja ar 1 ml dejonizēta ūdens.
Puse paraugu tika apstrādāti ar ozonu, un ar VRE, CRAB un C. difficile sporām pildītu vizlas plākšņu virsmas morfoloģija tika vizualizēta, izmantojot AFM (XE-7, Park Systems). AFM darbības režīms ir iestatīts uz pieskāršanās režīmu, kas ir izplatīta metode bioloģisko šūnu attēlveidošanai. Eksperimentos tika izmantota bezkontakta režīmam paredzēta mikrokonsoles ierīce (OMCL-AC160TS, OLYMPUS Microscopy). AFM attēli tika ierakstīti, pamatojoties uz zondes skenēšanas ātrumu 0,5 Hz, kā rezultātā attēla izšķirtspēja bija 2048 × 2048 pikseļi.
Lai noteiktu apstākļus, kādos DBD plazmas reaktori ir efektīvi sterilizācijai, mēs veicām virkni eksperimentu, izmantojot gan MDRO (VRE, CRE, CRPA un CRAB), gan C. difficile, lai mainītu ozona koncentrāciju un iedarbības laiku. 1.b attēlā redzama ozona koncentrācijas laika līkne katram testa nosacījumam pēc plazmas ierīces ieslēgšanas. Koncentrācija palielinājās logaritmiski, sasniedzot 300 un 500 ppm attiecīgi pēc 1,5 un 2,5 minūtēm. Sākotnējie testi ar VRE ir parādījuši, ka baktēriju efektīvai dekontaminācijai nepieciešamais minimums ir 300 ppm ozona 10 minūtes. Tādējādi turpmākajos eksperimentos MDRO un C. difficile tika pakļauti ozona iedarbībai divās dažādās koncentrācijās (300 un 500 ppm) un divos dažādos iedarbības laikos (10 un 15 minūtes). Sterilizācijas efektivitāte katrai ozona devai un iedarbības laika iestatījumam tika aprēķināta un parādīta 1. tabulā. Pakļaušana 300 vai 500 ppm ozona iedarbībai 10–15 minūtes izraisīja kopējo VRE samazinājumu par 2 vai vairāk log10. Šis augstais baktēriju iznīcināšanas līmenis ar CRE tika sasniegts pēc 15 minūšu pakļaušanas 300 vai 500 ppm ozona iedarbībai. Ievērojama CRPA samazināšanās (> 7 log10) tika panākta, 15 minūtes pakļaujot pacientu 500 ppm ozona iedarbībai. Ievērojama CRPA samazināšanās (> 7 log10) tika panākta, 15 minūtes pakļaujot pacientu 500 ppm ozona iedarbībai. Высокое снижение CRPA (> 7 log10) было достигнуто при воздействии 500 частей на миллион озона в течение 15 минут. Ievērojama CRPA samazināšanās (> 7 log10) tika panākta, 15 minūtes pakļaujot pacientu 500 ppm ozona iedarbībai.暴露于500 ppm 的臭氧15 分钟后，可大幅降低CRPA (> 7 log10).暴露于500 ppm 的臭氧15 分钟后，可大幅降低CRPA (> 7 log10). Существенное снижение CRPA (> 7 log10) после 15-минутного воздействия озона с концентрацией 500 ppm. Ievērojama CRPA samazināšanās (> 7 log10) pēc 15 minūšu ilgas iedarbības ar 500 ppm ozona.Nenozīmīga KRAB baktēriju iznīcināšana pie 300 ppm ozona; tomēr, ja ozona koncentrācija bija 500 ppm, samazinājums bija > 1,5 log10. tomēr, ja ozona koncentrācija bija 500 ppm, samazinājums bija > 1,5 log10. однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблюдалось снижение > 1,5 log10. tomēr, ja ozona koncentrācija bija 500 ppm, tika novērots samazinājums par >1,5 log10.然而，在500 ppm 臭氧下，减少了> 1,5 log10.然而，在500 ppm 臭氧下，减少了> 1,5 log10. Однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблюдалось снижение >1,5 log10. Tomēr, ja ozona koncentrācija bija 500 ppm, tika novērots samazinājums par >1,5 log10. Pakļaujot C. difficile sporas 300 vai 500 ppm ozona iedarbībai, tika panākts > 2,5 log10 samazinājums. Pakļaujot C. difficile sporas 300 vai 500 ppm ozona iedarbībai, tika panākts > 2,5 log10 samazinājums. Воздействие на споры C. difficile озона с концентрацией 300 или 500 частей на миллион приводило к снижению10 >. C. difficile sporu pakļaušana 300 vai 500 ppm ozona iedarbībai izraisīja >2,5 log10 samazinājumu.将艰难梭菌孢子暴露于300 或500 ppm 的臭氧中导致> 2,5 log10 减少. 300 或500 ppm 的臭氧中导致> 2,5 log10 减少. Воздействие на споры C. difficile озона с концентрацией 300 или 500 частей на миллион приводило к снижению к снижению >. C. difficile sporu pakļaušana 300 vai 500 ppm ozona iedarbībai izraisīja >2,5 log10 samazinājumu.
Pamatojoties uz iepriekšminētajiem eksperimentiem, tika konstatēts pietiekams daudzums, lai inaktivētu baktērijas ar 500 ppm ozona devu 15 minūtes. VRE, CRAB un C. difficile sporas ir pārbaudītas attiecībā uz ozona germicidālo iedarbību uz dažādiem materiāliem, tostarp nerūsējošo tēraudu, audumu, stiklu, plastmasu un koku, ko parasti izmanto slimnīcās. To sterilizācijas efektivitāte ir parādīta 2. tabulā. Testa organismi tika novērtēti divas reizes. VRE un CRAB pētījumos ozons bija mazāk efektīvs uz stikla un plastmasas virsmām, lai gan uz nerūsējošā tērauda, ​​auduma un koka virsmām tika novērota aptuveni 2 vai vairāk reizes lielāka log10 samazināšanās. Tika konstatēts, ka C. difficile sporas ir izturīgākas pret ozona apstrādi nekā visi pārējie testētie organismi. Lai statistiski pētītu ozona ietekmi uz dažādu materiālu iznīcinošo iedarbību pret VRE, CRAB un C. difficile, tika izmantoti t-testi, lai salīdzinātu atšķirības starp CFU skaitu uz mililitru kontroles un eksperimentālajās grupās uz dažādiem materiāliem (2. att.). Celmi uzrādīja statistiski nozīmīgas atšķirības, bet nozīmīgākas atšķirības tika novērotas VRE un CRAB sporām nekā C. difficile sporām.
Ozona ietekmes uz dažādu materiālu baktēriju iznīcināšanu izkliedes diagramma (a) VRE, (b) CRAB un (c) C. difficile.
AFM attēlveidošana tika veikta ar ozonu apstrādātām un neapstrādātām VRE, CRAB un C. difficile sporām, lai detalizēti izpētītu ozona gāzes sterilizācijas procesu. 3.a, c un e attēlā parādīti attiecīgi neapstrādātu VRE, CRAB un C. difficile sporu AFM attēli. Kā redzams 3D attēlos, šūnas ir gludas un neskartas. 3.b, d un f attēlā redzamas VRE, CRAB un C. difficile sporas pēc ozona apstrādes. Visām testētajām šūnām ne tikai samazinājās kopējais izmērs, bet arī to virsma pēc ozona iedarbības kļuva ievērojami raupjāka.
Neapstrādātu VRE, MRAB un C. difficile sporu (a, c, e) un (b, d, f) AFM attēli, kas 15 minūtes apstrādāti ar 500 ppm ozona. Attēli tika iegūti, izmantojot Park Systems XEI 5.1.6 versiju (XEI Software, Suvona, Koreja; https://www.parksystems.com/102-products/park-xe-bio).
Mūsu pētījums liecina, ka DBD plazmas iekārtu saražotais ozons spēj efektīvi dekontaminēt MDRO un C. difficile sporas, kas ir zināmas kā galvenie ar veselības aprūpi saistītu infekciju cēloņi. Turklāt mūsu pētījumā, ņemot vērā, ka vides piesārņojums ar MDRO un C. difficile sporām var būt ar veselības aprūpi saistītu infekciju avots, tika konstatēts, ka ozona germicidālā iedarbība ir veiksmīga materiāliem, ko galvenokārt izmanto slimnīcās. Dekontaminācijas testi tika veikti, izmantojot DBD plazmas iekārtas pēc tādu materiālu kā nerūsējošā tērauda, ​​auduma, stikla, plastmasas un koka mākslīgas piesārņošanas ar MDRO un C. difficile sporām. Tā rezultātā, lai gan dekontaminācijas efekts atšķiras atkarībā no materiāla, ozona dekontaminācijas spēja ir ievērojama.
Bieži pieskartiem priekšmetiem slimnīcas palātās nepieciešama regulāra, zema līmeņa dezinfekcija. Šādu priekšmetu dekontaminācijas standarta metode ir manuāla tīrīšana ar šķidru dezinfekcijas līdzekli, piemēram, kvaternāro amonija savienojumu 13. Pat stingri ievērojot dezinfekcijas līdzekļu lietošanas ieteikumus, MPO ir grūti noņemt ar tradicionālo vides tīrīšanu (parasti manuālu tīrīšanu) 14. Tāpēc ir nepieciešamas jaunas tehnoloģijas, piemēram, bezkontakta metodes. Līdz ar to ir radusies interese par gāzveida dezinfekcijas līdzekļiem, tostarp ūdeņraža peroksīdu un ozonu 10. Gāzveida dezinfekcijas līdzekļu priekšrocība ir tā, ka tie var sasniegt vietas un priekšmetus, kurus nevar sasniegt ar tradicionālajām manuālajām metodēm. Ūdeņraža peroksīds nesen ir sācis tikt izmantots medicīnas iestādēs, tomēr pats ūdeņraža peroksīds ir toksisks un ar to jāapietas saskaņā ar stingrām apstrādes procedūrām. Plazmas sterilizācijai ar ūdeņraža peroksīdu pirms nākamā sterilizācijas cikla ir nepieciešams relatīvi ilgs attīrīšanas laiks. Turpretī ozons darbojas kā plaša spektra antibakteriāls līdzeklis, kas ir efektīvs pret baktērijām un vīrusiem, kas ir rezistenti pret citiem dezinfekcijas līdzekļiem 8,11,15. Turklāt ozonu var lēti ražot no atmosfēras gaisa, un tam nav nepieciešamas papildu toksiskas ķīmiskas vielas, kas var atstāt kaitīgu ietekmi uz vidi, jo tas galu galā sadalās skābeklī. Tomēr iemesls, kāpēc ozons netiek plaši izmantots kā dezinfekcijas līdzeklis, ir šāds. Ozons ir toksisks cilvēka veselībai, tāpēc tā koncentrācija vidēji nepārsniedz 0,07 ppm ilgāk par 8 stundām16, tāpēc ir izstrādāti un tirgū laisti ozona sterilizatori, galvenokārt izplūdes gāzu attīrīšanai. Pēc dekontaminācijas ir iespējams arī ieelpot gāzi un radīt nepatīkamu smaku5,8. Ozons medicīnas iestādēs netika aktīvi izmantots. Tomēr ozonu var droši lietot sterilizācijas kamerās un ar atbilstošām ventilācijas procedūrām, un tā noņemšanu var ievērojami paātrināt, izmantojot katalītisko neitralizatoru. Šajā pētījumā mēs parādām, ka plazmas ozona sterilizatorus var izmantot dezinfekcijai veselības aprūpes iestādēs. Esam izstrādājuši ierīci ar augstām sterilizācijas iespējām, ērtu lietošanu un ātru apkalpošanu hospitalizētiem pacientiem. Turklāt esam izstrādājuši vienkāršu sterilizācijas iekārtu, kas izmanto apkārtējo gaisu bez papildu izmaksām. Līdz šim nav pietiekamas informācijas par minimālajām ozona prasībām MDRO inaktivācijai. Mūsu pētījumā izmantoto aprīkojumu ir viegli uzstādīt, tam ir īss darbības laiks, un paredzams, ka tas būs noderīgs biežai iekārtu sterilizācijai.
Ozona baktericīdās darbības mehānisms nav pilnībā skaidrs. Vairāki pētījumi ir pierādījuši, ka ozons bojā baktēriju šūnu membrānas, izraisot intracelulāru noplūdi un galu galā šūnu līzi17,18. Ozons var traucēt šūnu fermentatīvo aktivitāti, reaģējot ar tiolu grupām, un var modificēt purīna un pirimidīna bāzes nukleīnskābēs. Šajā pētījumā tika vizualizēta VRE, CRAB un C. difficile sporu morfoloģija pirms un pēc ozona apstrādes un konstatēts, ka tās ne tikai samazinājās izmērā, bet arī kļuva ievērojami raupjākas uz virsmas, kas norāda uz ārējās membrānas bojājumiem vai koroziju. Ozona gāzes spēcīgas oksidēšanās spējas dēļ šie bojājumi var izraisīt šūnu inaktivāciju atkarībā no šūnu izmaiņu smaguma.
C. difficile sporas ir grūti izņemt no slimnīcas palātām. Sporas paliek vietās, kur tās izdalās 10,20. Turklāt šajā pētījumā, lai gan maksimālais logaritmiskais 10 reižu baktēriju skaita samazinājums uz agara plāksnēm pie 500 ppm ozona 15 minūtes bija 2,73, ozona baktericīdā iedarbība uz dažādiem materiāliem, kas satur C. difficile sporas, ir samazināta. Tādēļ var apsvērt dažādas stratēģijas, lai samazinātu C. difficile infekciju veselības aprūpes iestādēs. Lietojot tikai izolētās C. difficile kamerās, var būt lietderīgi arī pielāgot ozona apstrādes iedarbības laiku un intensitāti. Turklāt jāpatur prātā, ka ozona dekontaminācijas metode nevar pilnībā aizstāt parasto manuālo tīrīšanu ar dezinfekcijas līdzekļiem un pretmikrobu stratēģijām, un tā var būt arī ļoti efektīva C. difficile kontrolē 5. Šajā pētījumā ozona kā dezinfekcijas līdzekļa efektivitāte dažādiem MPO veidiem atšķīrās. Efektivitāte var būt atkarīga no vairākiem faktoriem, piemēram, augšanas stadijas, šūnu sieniņas un remonta mehānismu efektivitātes 21,22. Ozona atšķirīgās sterilizējošās iedarbības uz katra materiāla virsmu iemesls var būt bioplēves veidošanās. Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka E. faecium un E. faecium palielina izturību pret vidi, ja tās atrodas bioplēves veidā23, 24, 25. Tomēr šis pētījums liecina, ka ozonam ir ievērojama baktericīda iedarbība uz MDRO un C. difficile sporām.
Mūsu pētījuma ierobežojums ir tas, ka mēs novērtējām ozona saglabāšanas ietekmi pēc sanācijas. Tas var novest pie dzīvotspējīgo baktēriju šūnu skaita pārvērtēšanas.
Lai gan šis pētījums tika veikts, lai novērtētu ozona kā dezinfekcijas līdzekļa efektivitāti slimnīcas vidē, ir grūti vispārināt mūsu rezultātus uz visām slimnīcu vidēm. Tādēļ ir nepieciešami papildu pētījumi, lai izpētītu šī DBD ozona sterilizatora piemērojamību un saderību reālā slimnīcas vidē.
DBD plazmas reaktoru saražotais ozons varētu būt vienkāršs un vērtīgs dekontaminācijas līdzeklis pret MDRO un C. difficile. Tādējādi ozona apstrādi var uzskatīt par efektīvu alternatīvu slimnīcas vides dezinfekcijai.
Šajā pētījumā izmantotie un/vai analizētie datu kopumi ir pieejami attiecīgajiem autoriem pēc saprātīga pieprasījuma.
PVO globālā stratēģija pretmikrobu rezistences ierobežošanai. https://www.who.int/drugresistance/WHO_Global_Strategy.htm/en/ Pieejama.
Dubberke, ER un Olsen, MA Clostridium difficile radītā sloga veselības aprūpes sistēmai. Dubberke, ER un Olsen, MA Clostridium difficile radītā sloga veselības aprūpes sistēmai.Dubberke, ER un Olsen, MA. Clostridium difficile radītā sloga veselības aprūpes sistēmā. Dubberke, ER & Olsen, MA 艰难梭菌对医疗保健系统的负担. Dubberke, ER un Olsen, MADubberke, ER un Olsen, MA Clostridium difficile radītais slogs veselības aprūpes sistēmai.klīniska. Infekcija. Dis. https://doi.org/10.1093/cid/cis335 (2012).
Boyce, JM. Vides piesārņojumam ir būtiska ietekme uz nozokomiālajām infekcijām. J. Hospital. Infect. 65 (2. pielikums), 50.–54. lpp. https://doi.org/10.1016/s0195-6701(07)60015-2 (2007).
Kim, YA, Lee, H. un K. L.,. Kim, YA, Lee, H. un K. L.,.Kim, YA, Lee, H. un KL. Kim, YA, Lee, H. un K. L.,. Kim, YA, Lee, H. un K. L.,.Kim, YA, Lee, H. un KL.Patogēno baktēriju izraisītais piesārņojums un infekciju kontrole slimnīcas vidē [J. Korea J. Hospital Infection Control. 20(1), 1–6 (2015).
Dancer, SJ Cīņa pret nozokomiālām infekcijām: uzmanība vides lomai un jaunām dezinfekcijas tehnoloģijām. clinical. microorganism. open 27(4), 665–690. https://doi.org/10.1128/cmr.00020-14 (2014).
Vēbers, DJ u. c. UV ierīču un ūdeņraža peroksīda sistēmu efektivitāte terminālo zonu dekontaminācijai: uzmanības centrā klīniskie pētījumi. Jā. Infekciju kontroles žurnāls. 44 (5 papildinājumi), 77.–84. lpp. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2015.11.015 (2016).
Siani, H. un Maillard, JY Labākā prakse veselības aprūpes vides dekontaminācijā. Siani, H. un Maillard, JY Labākā prakse veselības aprūpes vides dekontaminācijā. Siani, H. & Maillard, JY Передовая практика дезактивации среды здравоохранения. Siani, H. un Maillard, JY Laba prakse veselības aprūpes vides dekontaminācijā. Siani, H. & Maillard, JY 医疗环境净化的最佳实践. Siani, H. un Maillard, JY Medicīniskās vides attīrīšanas labākā prakse. Siani, H. & Maillard, JY Передовой опыт обеззараживания медицинских учреждений. Siani, H. un Maillard, JY Labākā prakse medicīnas iestāžu dekontaminācijā.EURO. J. Clin. mikroorganisms inficēt Dis. 34(1), 1.–11. lpp. https://doi.org/10.1007/s10096-014-2205-9 (2015).
Sharma, M. un Hudson, JB. Ozona gāze ir efektīvs un praktisks antibakteriāls līdzeklis. Sharma, M. un Hudson, JB. Ozona gāze ir efektīvs un praktisks antibakteriāls līdzeklis.Sharma, M. un Hudson, JB. Gāzveida ozons ir efektīvs un praktisks antibakteriāls līdzeklis. Sharma, M. & Hudson, JB 臭氧气体是一种有效且实用的抗菌剂. Šarma, M. un Hadsons, Dž. B.Sharma, M. un Hudson, JB. Gāzveida ozons ir efektīvs un praktisks pretmikrobu līdzeklis.Jā. J. Infection. control. 36(8), 559.–563. lpp. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2007.10.021 (2008. g.).
Seung-Lok Pak, J.-DM, Lee, S.-H. & Šins, S.-J. & Šins, S.-J.un Šins, S.-Ju. & Šins, S.-J. & Šins, S.-J.un Šins, S.-Ju.Ozons tiek efektīvi ģenerēts, izmantojot režģa plākšņu elektrodus izlādes tipa ozona ģeneratorā ar dielektrisko barjeru. J. Electrostatics. 64(5), 275–282. https://doi.org/10.1016/j.elstat.2005.06.007 (2006).
Moat, J., Cargill, J., Shone, J. un Upton, M. Jauna dekontaminācijas procesa pielietojums, izmantojot gāzveida ozonu. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. un Upton, M. Jauna dekontaminācijas procesa pielietojums, izmantojot gāzveida ozonu.Moat J., Cargill J., Sean J. un Upton M. Jauna dekontaminācijas procesa pielietošana, izmantojot ozona gāzi. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. 使用气态臭氧的新型净化工艺的应用. Moats, Dž., Kārgils, Dž., Šons, Dž. un Aptons, M.Moat J., Cargill J., Sean J. un Upton M. Jauna attīrīšanas procesa pielietošana, izmantojot ozona gāzi.Can. J. Mikroorganismi. 55(8), 928.–933. lpp. https://doi.org/10.1139/w09-046 (2009).
Zoutman, D., Shannon, M. un Mandel, A. Jaunas uz ozonu balstītas sistēmas efektivitāte veselības aprūpes telpu un virsmu ātrai augsta līmeņa dezinfekcijai. Zoutman, D., Shannon, M. un Mandel, A. Jaunas uz ozonu balstītas sistēmas efektivitāte veselības aprūpes telpu un virsmu ātrai augsta līmeņa dezinfekcijai.Zutman, D., Shannon, M. un Mandel, A. Jaunas ozona bāzes sistēmas efektivitāte ātrai, augsta līmeņa medicīnisko vidi un virsmas dezinfekcijai. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. Zoutman, D., Shannon, M. un Mandel, A.Zutman, D., Shannon, M. un Mandel, A. Jaunas ozona sistēmas efektivitāte ātrai, augsta līmeņa medicīnisko vidi un virsmas dezinfekcijai.Jā. J. Infection control. 39(10), 873.–879. lpp. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2011.01.012 (2011. g.).
Vults, M., Odenholts, I. un Valders, M. Trīs dezinfekcijas līdzekļu un paskābināta nitrīta aktivitāte pret Clostridium difficile sporām. Vults, M., Odenholts, I. un Valders, M. Trīs dezinfekcijas līdzekļu un paskābināta nitrīta aktivitāte pret Clostridium difficile sporām.Woollt, M., Odenholt, I. un Walder, M. Trīs dezinfekcijas līdzekļu un paskābināta nitrīta aktivitāte pret Clostridium difficile sporām.Vullt M, Odenholt I un Walder M. Trīs dezinfekcijas līdzekļu un paskābinātu nitrītu aktivitāte pret Clostridium difficile sporām. Infekciju kontroles slimnīca. Epidemioloģija. 24(10), 765–768. https://doi.org/10.1086/502129 (2003).
Rejs, A. u. c. Iztvaicēta ūdeņraža peroksīda dekontaminācija multirezistentas Acinetobacter baumannii uzliesmojuma laikā ilgtermiņa aprūpes slimnīcā. Infekciju kontroles slimnīca. Epidemioloģija. 31(12), 1236.–1241. lpp. https://doi.org/10.1086/657139 (2010).
Ekshtein, BK et al. Vides virsmu piesārņojuma samazināšana ar Clostridium difficile un vankomicīnam rezistentiem enterokokiem pēc pasākumu ieviešanas tīrīšanas metožu uzlabošanai. Jūras kara flotes infekcijas slimības. 7, 61. https://doi.org/10.1186/1471-2334-7-61 (2007).
Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM un Montomoli, E. Ūdens un gaisa apstrāde ar ozonu kā alternatīva dezinfekcijas tehnoloģija. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM un Montomoli, E. Ūdens un gaisa apstrāde ar ozonu kā alternatīva dezinfekcijas tehnoloģija.Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, KM un Montomoli, E. Ūdens un gaisa apstrāde ar ozonu kā alternatīva sanitārijas tehnoloģija. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. 水和空气臭氧处理作为替代消毒技术. Martinelli, M., Džovanangeli, F., Rotunno, S., Trombeta, CM un Montomoli, E.Martinelli M, Giovannangeli F, Rotunno S, Trombetta SM un Montomoli E. Ūdens un gaisa apstrāde ar ozonu kā alternatīva dezinfekcijas metode.J. Iepriekšējā lappuse. medicīna. Hagrids. 58(1), E48–e52 (2017).
Korejas Vides ministrija. https://www.me.go.kr/mamo/web/index.do?menuId=586 (2022). Sākot ar 2022. gada 12. janvāri.
Thanomsub, B. et al. Ozona apstrādes ietekme uz baktēriju šūnu augšanu un ultrastrukturālām izmaiņām. J pielikums. Ģen. mikroorganisms. 48(4), 193–199. https://doi.org/10.2323/jgam.48.193 (2002).
Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM un Yang, XH Ozona ietekme uz membrānas caurlaidību un ultrastruktūru Pseudomonas aeruginosa baktērijās. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM un Yang, XH Ozona ietekme uz membrānas caurlaidību un ultrastruktūru Pseudomonas aeruginosa baktērijās. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран и ультраструктуру Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM un Yang, XH Ozona ietekme uz Pseudomonas aeruginosa membrānas caurlaidību un ultrastruktūru. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH 臭氧对铜绿假单胞菌膜通透性和超微结构的影响。 Džan, YQ, Wu, QP, Džan, JM un Jaņ, XH Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран и ультраструктуру Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM un Yang, XH Ozona ietekme uz Pseudomonas aeruginosa membrānas caurlaidību un ultrastruktūru.J. Application. mikroorganisms. 111(4), 1006–1015. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05113.x (2011).
Rasels, AD. Līdzības un atšķirības mikrobu reakcijās uz fungicīdiem. J. Antibiotics. Chemotherapy. 52(5), 750–763. https://doi.org/10.1093/jac/dkg422 (2003).
Vitakers, Dž., Brauns, B. S., Vidals, S. un Kalkaterra, M. Clostridium difficile likvidēšanas protokola izstrāde: sadarbības projekts. Vitakers, Dž., Brauns, B. S., Vidals, S. un Kalkaterra, M. Clostridium difficile likvidēšanas protokola izstrāde: sadarbības projekts.Whitaker J, Brown BS, Vidal S un Calcaterra M. Clostridium difficile likvidēšanas protokola izstrāde: kopuzņēmums. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. 设计一种消除艰难梭菌的方案：合作企业. Vitakers, Dž., Brauns, B. S., Vidals, S. un Kalkaterra, M.Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. un Calcaterra, M. Clostridium difficile likvidēšanas protokola izstrāde: kopuzņēmums.Jā. J. Infection control. 35(5), 310.–314. lpp. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2006.08.010 (2007).
Broadwater, WT, Hoehn, RC un King, PH Trīs izvēlētu baktēriju sugu jutība pret ozonu. Broadwater, WT, Hoehn, RC un King, PH Trīs izvēlētu baktēriju sugu jutība pret ozonu. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Чувствительность трех выбранных видов бактерий к озону. Broadwater, WT, Hoehn, RC un King, PH Trīs izvēlētu baktēriju sugu ozona jutība. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 三种选定细菌对臭氧的敏感性. Brodvotera, WT, Hēna, RC un Kinga, PH Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Чувствительность трех выбранных бактерий к озону. Broadwater, WT, Hoehn, RC un King, PH Trīs izvēlētu baktēriju ozona jutība.paziņojums. mikroorganisms. 26(3), 391–393. https://doi.org/10.1128/am.26.3.391-393.1973 (1973).
Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ un Bourke, P. Ozona apstrādes mikrobiālā oksidatīvā stresa mehānisma novērtējums, izmantojot Escherichia coli mutantu reakcijas. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ un Bourke, P. Ozona apstrādes mikrobiālā oksidatīvā stresa mehānisma novērtējums, izmantojot Escherichia coli mutantu reakcijas.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ un Burk, P. Mikrobu oksidatīvā stresa mehānisma novērtējums, apstrādājot ar ozonu Escherichia coli mutantu reakcijās. Patils, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Kalens, P. J. un Burks, P.通过大肠杆菌突变体的反应评估臭氧处理的微生物氧化应激机制. Patils, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Kalens, P. J. un Burks, P.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatsas, KA, Cullen, PJ un Bourque, P. Mikrobu oksidatīvā stresa mehānismu novērtējums ozona apstrādē, izmantojot Escherichia coli mutantu reakcijas.J. Application. mikroorganisms. 111(1), 136.–144. lpp. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05021.x (2011).
Greene, C., Wu, J., Rickard, AH un Xi, C. Acinetobacter baumannii spējas novērtējums veidot bioplēves uz sešām dažādām biomedicīniski nozīmīgām virsmām. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH un Xi, C. Acinetobacter baumannii spējas novērtējums veidot bioplēves uz sešām dažādām biomedicīniski nozīmīgām virsmām.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. un Si, K. Acinetobacter baumannii spējas novērtējums veidot bioplēves uz sešām dažādām biomedicīniski nozīmīgām virsmām. Grīns, C., Vu, Dž., Rikards, AH un Sji, K.评估鲍曼不动杆菌在六种不同生物医学相关表面上形成生物膜的能力。 Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Evaluation of the ability of 鲍曼不动天生在六种 veidot bioplēvi uz dažādām biomedicīnai nozīmīgām virsmām.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. un Si, K. Acinetobacter baumannii spējas novērtējums veidot bioplēves uz sešām dažādām biomedicīniski nozīmīgām virsmām.Wright. pielietojuma mikroorganisms 63(4), 233.–239. lpp. https://doi.org/10.1111/lam.12627 (2016).