Dziękujemy za odwiedzenie Nature.com.Wersja przeglądarki, której używasz, ma ograniczoną obsługę CSS.Aby uzyskać najlepsze wrażenia, zalecamy korzystanie ze zaktualizowanej przeglądarki (lub wyłączenie trybu zgodności w Internet Explorerze).W międzyczasie, aby zapewnić ciągłe wsparcie, będziemy renderować witrynę bez stylów i języka JavaScript.
Zanieczyszczone środowisko opieki zdrowotnej odgrywa ważną rolę w rozprzestrzenianiu się organizmów opornych na wiele leków (MDR) i C. difficile.Celem pracy była ocena wpływu ozonu wytwarzanego przez reaktor plazmowy z wyładowaniem dielektrycznym (DBD) na działanie opornych na wankomycynę Enterococcus faecalis (VRE), karbapenemów Klebsiella pneumoniae (CRE), karbapenemów.Pseudomonas aeruginosa (CRPA), oporne na karbapenemy Acinetobacter baumannii (CRAB) i Clostridium difficile.Różne materiały zanieczyszczone zarodnikami VRE, CRE, CRPA, CRAB i C. difficile poddano działaniu ozonu w różnych stężeniach iw różnych czasach ekspozycji.Mikroskopia sił atomowych (AFM) wykazała modyfikację powierzchni bakterii po działaniu ozonem.Gdy dawka 500 ppm ozonu została zastosowana do VRE i CRAB przez 15 minut, zaobserwowano spadek o około 2 lub więcej log10 w przypadku stali nierdzewnej, tkaniny i drewna, a spadek o 1-2 log10 zaobserwowano w przypadku szkła i plastiku.Stwierdzono, że zarodniki C. difficile są bardziej odporne na ozon niż wszystkie inne badane organizmy.Na AFM, po potraktowaniu ozonem, komórki bakteryjne pęczniały i zdeformowały się.Ozon wytwarzany przez DBD Plasma Reactor jest prostym i wartościowym narzędziem do odkażania zarodników MDRO i C. difficile, które są powszechnie znanymi patogenami zakażeń związanych z opieką zdrowotną.
Pojawienie się organizmów opornych na wiele leków (MDR) jest spowodowane niewłaściwym stosowaniem antybiotyków u ludzi i zwierząt i zostało uznane przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) za główne zagrożenie dla zdrowia publicznego1.W szczególności instytucje opieki zdrowotnej są coraz częściej konfrontowane z pojawianiem się i rozprzestrzenianiem MRO.Głównymi MRO są oporny na metycylinę Staphylococcus aureus i enterokok oporny na wankomycynę (VRE), enterobakterie wytwarzające beta-laktamazy o rozszerzonym spektrum działania (ESBL), wielolekooporny Pseudomonas aeruginosa, wielolekooporny Acinetobacter baumannii i oporny na karbapenemy Enterobacter (CRE).Ponadto zakażenie Clostridium difficile jest główną przyczyną biegunek związanych z opieką zdrowotną, stanowiąc znaczne obciążenie dla systemu opieki zdrowotnej.MDRO i C. difficile są przenoszone przez ręce pracowników służby zdrowia, zanieczyszczone środowisko lub bezpośrednio z człowieka na człowieka.Ostatnie badania wykazały, że zanieczyszczone środowisko w placówkach opieki zdrowotnej odgrywa ważną rolę w przenoszeniu MDRO i C. difficile, gdy pracownicy służby zdrowia mają kontakt z zanieczyszczonymi powierzchniami lub gdy pacjenci mają bezpośredni kontakt z zanieczyszczonymi powierzchniami 3,4.zanieczyszczone środowisko w placówkach opieki zdrowotnej zmniejsza częstość występowania infekcji lub kolonizacji MLRO i C. difficile5,6,7.Biorąc pod uwagę globalne obawy związane ze wzrostem oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, oczywiste jest, że potrzebne są dalsze badania nad metodami i procedurami odkażania w placówkach opieki zdrowotnej.Ostatnio za obiecujące metody dekontaminacji uznano bezkontaktowe metody czyszczenia terminali, zwłaszcza urządzenia ultrafioletowe (UV) lub systemy nadtlenku wodoru.Jednak te dostępne na rynku urządzenia UV lub nadtlenku wodoru są nie tylko drogie, dezynfekcja UV jest skuteczna tylko na odsłoniętych powierzchniach, podczas gdy dezynfekcja plazmą nadtlenku wodoru wymaga stosunkowo długiego czasu odkażania przed następnym cyklem dezynfekcji5.
Ozon ma znane właściwości antykorozyjne i może być tanio wytwarzany8.Wiadomo również, że jest toksyczny dla zdrowia ludzkiego, ale może szybko rozkładać się do tlenu 8. Reaktory plazmowe z wyładowaniami z barierą dielektryczną (DBD) są zdecydowanie najbardziej powszechnymi generatorami ozonu9.Sprzęt DBD pozwala na tworzenie niskotemperaturowej plazmy w powietrzu oraz wytwarzanie ozonu.Do tej pory praktyczne zastosowanie ozonu ograniczało się głównie do dezynfekcji wody basenowej, wody pitnej oraz ścieków10.W kilku badaniach opisano jego zastosowanie w placówkach opieki zdrowotnej8,11.
W tym badaniu użyliśmy kompaktowego plazmowego generatora ozonu DBD, aby zademonstrować jego skuteczność w usuwaniu MDRO i C. difficile, nawet tych zaszczepionych na różnych materiałach powszechnie stosowanych w warunkach medycznych.Ponadto proces sterylizacji ozonem został wyjaśniony za pomocą obrazów mikroskopii sił atomowych (AFM) komórek poddanych działaniu ozonu.
Szczepy otrzymano z klinicznych izolatów: VRE (SCH 479 i SCH 637), karbapenemoopornych Klebsiella pneumoniae (CRE; SCH CRE-14 i DKA-1), karbapenemoopornych Pseudomonas aeruginosa (CRPA; 54 i 83) oraz karbapenemoopornych bakterii.bakterie Pseudomonas aeruginosa (CRPA; 54 i 83).oporne Acinetobacter baumannii (CRAB; F2487 i SCH-511).C. difficile uzyskano z National Pathogen Culture Collection (NCCP 11840) Koreańskiej Agencji Kontroli i Zapobiegania Chorobom.Został wyizolowany od pacjenta w Korei Południowej w 2019 roku i stwierdzono, że należy do ST15 przy użyciu typowania sekwencji multilocus.Broth Brain Heart Infusion (BHI) (BD, Sparks, MD, USA) zaszczepiony VRE, CRE, CRPA i CRAB dobrze wymieszano i inkubowano w temperaturze 37°C przez 24 godziny.
C. difficile wysiano beztlenowo na agarze z krwią przez 48 godzin.Następnie kilka kolonii dodano do 5 ml bulionu mózgowo-sercowego i inkubowano w warunkach beztlenowych przez 48 godzin.Następnie hodowlę wstrząsano, dodano 5 ml 95% etanolu, ponownie wytrząsano i pozostawiono w temperaturze pokojowej na 30 minut.Po wirowaniu przy 3000 g przez 20 minut odrzucić supernatant i zawiesić osad zawierający zarodniki i zabite bakterie w 0,3 ml wody.Żywe komórki zliczono przez spiralne wysiewanie zawiesiny komórek bakteryjnych na płytki z agarem z krwią po odpowiednim rozcieńczeniu.Barwienie metodą Grama potwierdziło, że 85% do 90% struktur bakteryjnych stanowiły zarodniki.
Poniższe badanie przeprowadzono w celu zbadania wpływu ozonu jako środka dezynfekującego na różne powierzchnie skażone zarodnikami MDRO i C. difficile, o których wiadomo, że powodują infekcje związane z opieką zdrowotną.Przygotuj próbki stali nierdzewnej, tkaniny (bawełny), szkła, plastiku (akryl) i drewna (sosna) o wymiarach jeden centymetr na jeden centymetr.Zdezynfekuj kupony przed użyciem.Wszystkie próbki sterylizowano w autoklawie przed zakażeniem bakteriami.
W tym badaniu komórki bakteryjne rozsiewano na różnych powierzchniach podłoża, jak również na płytkach agarowych.Panele są następnie sterylizowane przez wystawienie ich na działanie ozonu przez określony czas iw określonym stężeniu w szczelnej komorze.na ryc.1 jest fotografią sprzętu do sterylizacji ozonem.Reaktory plazmowe DBD wytworzono przez przymocowanie perforowanych i odsłoniętych elektrod ze stali nierdzewnej do przedniej i tylnej części płytek z tlenku glinu (dielektryka) o grubości 1 mm.W przypadku elektrod perforowanych apertura i powierzchnia otworu wynosiły odpowiednio 3 mm i 0,33 mm.Każda elektroda ma okrągły kształt o średnicy 43 mm.Zastosowano wysokonapięciowy zasilacz wysokiej częstotliwości (GBS Elektronik GmbH Minipuls 2.2) do przyłożenia sinusoidalnego napięcia około 8 kV między szczytami przy częstotliwości 12,5 kHz do perforowanych elektrod w celu wytworzenia plazmy na krawędziach elektrod.elektrody perforowane.Ponieważ technologia ta jest metodą sterylizacji gazowej, sterylizacja odbywa się w komorze podzielonej objętościowo na przedziały górne i dolne, w których znajdują się odpowiednio próbki zakażone bakteriami i generatory plazmy.Górna komora ma dwa porty zaworów do usuwania i odpowietrzania resztkowego ozonu.Przed zastosowaniem w eksperymencie zmierzono zmianę w czasie stężenia ozonu w pomieszczeniu po włączeniu instalacji plazmowej na podstawie widma absorpcji linii widmowej 253,65 nm lampy rtęciowej.
(a) Schemat układu eksperymentalnego do sterylizacji bakterii na różnych materiałach przy użyciu ozonu wytwarzanego w reaktorze plazmowym DBD oraz (b) stężenie ozonu i czas generowania plazmy w komorze sterylizacyjnej.Rycina została wykonana przy użyciu oprogramowania OriginPro w wersji 9.0 (oprogramowanie OriginPro, Northampton, MA, USA; https://www.originlab.com).
Najpierw sterylizując ozonem komórki bakteryjne umieszczone na płytkach agarowych, zmieniając stężenie ozonu i czas zabiegu, określono odpowiednie stężenie ozonu i czas zabiegu dla odkażenia MDRO i C. difficile.Podczas procesu sterylizacji komora jest najpierw czyszczona powietrzem z otoczenia, a następnie wypełniana ozonem poprzez włączenie jednostki plazmowej.Po poddaniu próbek działaniu ozonu przez określony czas, do usunięcia pozostałego ozonu używana jest pompa membranowa.Do pomiarów wykorzystano próbkę pełnej 24-godzinnej hodowli (~108 CFU/ml).Próbki zawiesin komórek bakteryjnych (20 μl) najpierw seryjnie rozcieńczano dziesięciokrotnie sterylną solą fizjologiczną, a następnie próbki te rozprowadzano na płytkach agarowych sterylizowanych ozonem w komorze.Następnie powtarzane próbki, składające się z próbek eksponowanych i nieeksponowanych na działanie ozonu, inkubowano w temperaturze 37°C przez 24 godziny i liczono kolonie w celu oceny skuteczności sterylizacji.
Ponadto, zgodnie z warunkami sterylizacji określonymi w powyższym badaniu, wpływ odkażania tej technologii na MDRO i C. difficile oceniono za pomocą kuponów z różnych materiałów (bloczków ze stali nierdzewnej, tkaniny, szkła, plastiku i drewna) powszechnie stosowanych w placówkach medycznych.Zastosowano pełne 24-godzinne hodowle (~108 cfu/ml).Próbki zawiesiny komórek bakteryjnych (20 μl) rozcieńczano seryjnie dziesięciokrotnie sterylną solą fizjologiczną, a następnie kupony zanurzano w tych rozcieńczonych bulionach w celu oceny zanieczyszczenia.Próbki pobrane po zanurzeniu w bulionie rozcieńczającym umieszczano na sterylnych szalkach Petriego i suszono w temperaturze pokojowej przez 24 godziny.Umieść pokrywkę szalki Petriego na próbce i ostrożnie umieść ją w komorze testowej.Zdejmij pokrywkę z szalki Petriego i wystaw próbkę na działanie ozonu o stężeniu 500 ppm przez 15 minut.Próbki kontrolne umieszczono w komorze bezpieczeństwa biologicznego i nie wystawiano ich na działanie ozonu.Bezpośrednio po wystawieniu na działanie ozonu próbki i próbki nienapromieniowane (tj. kontrolne) zmieszano ze sterylną solą fizjologiczną za pomocą mieszadła wibracyjnego w celu wyizolowania bakterii z powierzchni.Eluowaną zawiesinę rozcieńczano seryjnie 10-krotnie jałową solą fizjologiczną, po czym oznaczano liczbę rozcieńczonych bakterii na płytkach z agarem z krwią (dla bakterii tlenowych) lub płytkach z agarem z krwią beztlenową dla Brucella (dla Clostridium difficile) i inkubowano w temperaturze 37°C przez 24 godziny.lub w warunkach beztlenowych przez 48 godzin w temperaturze 37°C w dwóch powtórzeniach w celu określenia początkowego stężenia inokulum.Różnicę liczby bakterii między nienaświetlonymi kontrolami i próbkami eksponowanymi obliczono w celu uzyskania logarytmicznego zmniejszenia liczby bakterii (tj. skuteczności sterylizacji) w warunkach testowych.
Komórki biologiczne muszą być unieruchomione na płytce do obrazowania AFM;dlatego jako podłoże stosuje się płaski i jednolicie chropowaty krążek miki o skali chropowatości mniejszej niż rozmiar komórki.Średnica i grubość krążków wynosiły odpowiednio 20 mm i 0,21 mm.Aby trwale zakotwiczyć komórki na powierzchni, powierzchnia miki jest pokryta poli-L-lizyną (200 µl), dzięki czemu jest naładowana dodatnio, a błona komórkowa naładowana ujemnie.Po powleczeniu poli-L-lizyną krążki miki przemyto 3 razy 1 ml wody dejonizowanej (DI) i wysuszono na powietrzu przez noc.Następnie komórki bakteryjne naniesiono na powierzchnię miki opłaszczoną poli-L-lizyną poprzez dozowanie rozcieńczonego roztworu bakteryjnego, pozostawiono na 30 min, a następnie powierzchnię miki przemyto 1 ml wody dejonizowanej.
Połowę próbek potraktowano ozonem, a morfologię powierzchni płytek z miką załadowanych zarodnikami VRE, CRAB i C. difficile zwizualizowano za pomocą AFM (XE-7, systemy parkowe).Tryb pracy AFM jest ustawiony na tryb stukania, który jest powszechną metodą obrazowania komórek biologicznych.W eksperymentach wykorzystano mikrobelkę przeznaczoną do pracy w trybie bezkontaktowym (OMCL-AC160TS, OLYMPUS Microscopy).Obrazy AFM rejestrowano w oparciu o częstotliwość skanowania sondy 0,5 Hz, co dało rozdzielczość obrazu 2048 × 2048 pikseli.
Aby określić warunki, w których reaktory plazmowe DBD są skuteczne w sterylizacji, przeprowadziliśmy serię eksperymentów z użyciem zarówno MDRO (VRE, CRE, CRPA i CRAB), jak i C. difficile w celu zmiany stężenia ozonu i czasu ekspozycji.na ryc.1b przedstawia krzywą stężenia ozonu w czasie dla każdego warunku testowego po włączeniu urządzenia plazmowego.Stężenie rosło logarytmicznie, osiągając odpowiednio 300 i 500 ppm po 1,5 i 2,5 minutach.Wstępne testy z VRE wykazały, że minimum wymagane do skutecznej dekontaminacji bakterii to 300 ppm ozonu przez 10 minut.Tak więc w poniższych doświadczeniach MDRO i C. difficile zostały wystawione na działanie ozonu w dwóch różnych stężeniach (300 i 500 ppm) i przy dwóch różnych czasach ekspozycji (10 i 15 minut).Wydajność sterylizacji dla każdej dawki ozonu i ustawionego czasu ekspozycji obliczono i przedstawiono w tabeli 1. Ekspozycja na 300 lub 500 ppm ozonu przez 10–15 minut spowodowała ogólne zmniejszenie VRE o 2 lub więcej log10.Ten wysoki poziom zabijania bakterii za pomocą CRE został osiągnięty przy 15 minutach ekspozycji na 300 lub 500 ppm ozonu. Wysoką redukcję CRPA (> 7 log10) osiągnięto przy ekspozycji na 500 ppm ozonu przez 15 min. Wysoką redukcję CRPA (> 7 log10) osiągnięto przy ekspozycji na 500 ppm ozonu przez 15 min. Высокое снижение CRPA (> 7 log10) было достигнуто при воздействии 500 частей на миллион озона в течение 15 minut. Wysoką redukcję CRPA (> 7 log10) osiągnięto przy ekspozycji na 500 ppm ozonu przez 15 minut.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). 500 ppm. Znacząca redukcja CRPA (> 7 log10) po 15 minutach ekspozycji na 500 ppm ozonu.Znikome zabijanie bakterii CRAB przy 300 ppm ozonu; jednakże przy 500 ppm ozonu nastąpiła redukcja > 1,5 log10. jednakże przy 500 ppm ozonu nastąpiła redukcja > 1,5 log10. однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблюдалось снижение > 1,5 log10. jednakże przy stężeniu ozonu 500 ppm zaobserwowano spadek o >1,5 log10.Szybkość reakcji, szybkość 500 ppm Czas reakcji, szybkość reakcji > 1,5 log10.Szybkość reakcji, szybkość 500 ppm Czas reakcji, szybkość reakcji > 1,5 log10. Однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблюдалось снижение >1,5 log10. Jednak przy stężeniu ozonu 500 ppm zaobserwowano spadek o >1,5 log10. Wystawienie zarodników C. difficile na działanie ozonu o stężeniu 300 lub 500 ppm skutkowało redukcją > 2,5 log10. Wystawienie zarodników C. difficile na działanie ozonu o stężeniu 300 lub 500 ppm skutkowało redukcją > 2,5 log10. Воздействие на споры C. difficile озона с концентрацией 300 lub 500 частей на миллион приводило к sнижению > 2,5 log10. Ekspozycja zarodników C. difficile na działanie ozonu o stężeniu 300 lub 500 ppm skutkowała redukcją >2,5 log10.300 do 500 ppm 2,5 log10 减少。 300 do 500 ppm 2,5 log10 减少。 Воздействие на споры C. difficile озона с концентрацией 300 lub 500 частей на миллион приводило к sнижению >2,5 log10. Ekspozycja zarodników C. difficile na działanie ozonu o stężeniu 300 lub 500 ppm skutkowała redukcją >2,5 log10.
Na podstawie powyższych doświadczeń stwierdzono wystarczający wymóg inaktywacji bakterii przy dawce 500 ppm ozonu przez 15 minut.Zarodniki VRE, CRAB i C. difficile zostały przetestowane pod kątem bakteriobójczego działania ozonu na różne materiały, w tym stal nierdzewną, tkaniny, szkło, tworzywa sztuczne i drewno powszechnie stosowane w szpitalach.Ich skuteczność sterylizacji przedstawiono w tabeli 2. Organizmy testowe oceniano dwukrotnie.W badaniach VRE i CRAB ozon był mniej skuteczny na powierzchniach szklanych i plastikowych, chociaż w przypadku powierzchni ze stali nierdzewnej, tkanin i drewna zaobserwowano redukcję log10 o około 2 lub więcej współczynników.Stwierdzono, że zarodniki C. difficile są bardziej odporne na działanie ozonu niż wszystkie inne badane organizmy.Aby statystycznie zbadać wpływ ozonu na zabijające działanie różnych materiałów przeciwko VRE, CRAB i C. difficile, zastosowano testy t do porównania różnic między liczbą CFU na mililitr w grupach kontrolnych i eksperymentalnych na różnych materiałach (ryc. 2).szczepów wykazało statystycznie istotne różnice, ale bardziej znaczące różnice zaobserwowano dla przetrwalników VRE i CRAB niż dla przetrwalników C. difficile.
Wykres rozrzutu wpływu ozonu na bakteryjne zabijanie różnych materiałów (a) VRE, (b) CRAB i (c) C. difficile.
Obrazowanie AFM wykonano na potraktowanych i nietraktowanych ozonem zarodnikach VRE, CRAB i C. difficile w celu szczegółowego zbadania procesu sterylizacji gazem ozonowym.na ryc.3a, c i e przedstawiają odpowiednio obrazy AFM nietraktowanych zarodników VRE, CRAB i C. difficile.Jak widać na obrazach 3D, komórki są gładkie i nienaruszone.Ryciny 3b, d i f przedstawiają zarodniki VRE, CRAB i C. difficile po traktowaniu ozonem.Nie tylko zmniejszyły się one we wszystkich testowanych komórkach, ale ich powierzchnia stała się zauważalnie bardziej szorstka po wystawieniu na działanie ozonu.
Obrazy AFM nietraktowanych zarodników VRE, MRAB i C. difficile (a, c, e) i (b, d, f) traktowanych 500 ppm ozonu przez 15 min.Obrazy zostały narysowane przy użyciu Park Systems XEI w wersji 5.1.6 (XEI Software, Suwon, Korea; https://www.parksystems.com/102-products/park-xe-bio).
Nasze badania pokazują, że ozon wytwarzany przez sprzęt plazmowy DBD wykazuje zdolność do skutecznego odkażania zarodników MDRO i C. difficile, które są znane jako główne przyczyny zakażeń związanych z opieką zdrowotną.Ponadto w naszym badaniu, biorąc pod uwagę, że zanieczyszczenie środowiska zarodnikami MDRO i C. difficile może być źródłem infekcji związanych z opieką zdrowotną, bakteriobójcze działanie ozonu okazało się skuteczne w przypadku materiałów używanych głównie w warunkach szpitalnych.Testy dekontaminacji przeprowadzono przy użyciu aparatury plazmowej DBD po sztucznym zanieczyszczeniu materiałów takich jak stal nierdzewna, tkanina, szkło, plastik i drewno zarodnikami MDRO i C. difficile.W rezultacie, chociaż efekt odkażania różni się w zależności od materiału, zdolność odkażania ozonu jest niezwykła.
Często dotykane przedmioty w salach szpitalnych wymagają rutynowej dezynfekcji niskiego poziomu.Standardową metodą dekontaminacji takich obiektów jest ręczne czyszczenie płynnym środkiem dezynfekującym, takim jak czwartorzędowy związek amoniowy 13. Nawet przy ścisłym przestrzeganiu zaleceń dotyczących stosowania środków dezynfekcyjnych, MPO jest trudny do usunięcia przy pomocy tradycyjnego czyszczenia środowiskowego (zwykle ręcznego)14.Dlatego potrzebne są nowe technologie, takie jak metody bezkontaktowe.W związku z tym pojawiło się zainteresowanie gazowymi środkami dezynfekującymi, w tym nadtlenkiem wodoru i ozonem10.Zaletą gazowych środków dezynfekcyjnych jest to, że mogą dotrzeć do miejsc i przedmiotów, do których nie docierają tradycyjne metody ręczne.Nadtlenek wodoru wszedł ostatnio do użytku w placówkach medycznych, jednak sam nadtlenek wodoru jest toksyczny i należy się z nim obchodzić zgodnie ze ścisłymi procedurami postępowania.Sterylizacja plazmowa nadtlenkiem wodoru wymaga stosunkowo długiego czasu czyszczenia przed następnym cyklem sterylizacji.Natomiast ozon działa jako środek przeciwbakteryjny o szerokim spektrum działania, skuteczny przeciwko bakteriom i wirusom odpornym na inne środki dezynfekcyjne8,11,15.Ponadto ozon można tanio wytwarzać z powietrza atmosferycznego i nie wymaga dodatkowych toksycznych chemikaliów, które mogą pozostawić szkodliwy ślad w środowisku, ponieważ ostatecznie rozkłada się na tlen.Jednak powód, dla którego ozon nie jest szeroko stosowany jako środek dezynfekujący, jest następujący.Ozon jest toksyczny dla zdrowia człowieka, dlatego jego stężenie nie przekracza średnio 0,07 ppm przez ponad 8 godzin16, dlatego opracowano i wprowadzono na rynek sterylizatory ozonowe, głównie do oczyszczania spalin.Możliwe jest również wdychanie gazu i wydzielanie nieprzyjemnego zapachu po dekontaminacji5,8.Ozon nie był aktywnie wykorzystywany w placówkach medycznych.Jednak ozon można bezpiecznie stosować w komorach sterylizacyjnych i przy odpowiednich procedurach wentylacyjnych, a jego usuwanie można znacznie przyspieszyć stosując katalizator.W tym badaniu wykazaliśmy, że plazmowe sterylizatory ozonowe mogą być używane do dezynfekcji w placówkach służby zdrowia.Opracowaliśmy urządzenie o wysokich możliwościach sterylizacyjnych, łatwej obsłudze i szybkiej obsłudze dla pacjentów hospitalizowanych.Ponadto opracowaliśmy prostą jednostkę sterylizującą, która wykorzystuje powietrze z otoczenia bez dodatkowych kosztów.Jak dotąd nie ma wystarczających informacji na temat minimalnych wymagań dotyczących ozonu dla inaktywacji MDRO.Sprzęt używany w naszym badaniu jest łatwy w konfiguracji i ma krótki czas pracy i oczekuje się, że będzie przydatny do częstej sterylizacji sprzętu.
Mechanizm działania bakteriobójczego ozonu nie jest do końca jasny.Kilka badań wykazało, że ozon uszkadza błony komórkowe bakterii, prowadząc do wycieku wewnątrzkomórkowego i ostatecznej lizy komórek17,18.Ozon może zakłócać aktywność enzymatyczną komórek, reagując z grupami tiolowymi i może modyfikować zasady purynowe i pirymidynowe w kwasach nukleinowych.Badanie to zwizualizowało morfologię zarodników VRE, CRAB i C. difficile przed i po działaniu ozonem i wykazało, że nie tylko zmniejszyły się one, ale także stały się znacznie bardziej szorstkie na powierzchni, co wskazuje na uszkodzenie lub korozję najbardziej zewnętrznej błony.a materiały wewnętrzne ze względu na ozon mają silne właściwości utleniające.To uszkodzenie może prowadzić do inaktywacji komórek, w zależności od nasilenia zmian komórkowych.
Zarodniki C. difficile są trudne do usunięcia z sal szpitalnych.Zarodniki pozostają w miejscach, w których zrzuciły 10,20.Ponadto, w tym badaniu, chociaż maksymalna logarytmiczna 10-krotna redukcja liczby bakterii na płytkach agarowych przy 500 ppm ozonu przez 15 minut wyniosła 2,73, bakteriobójcze działanie ozonu na różne materiały zawierające spory C. difficile zostało zmniejszone.Dlatego można rozważyć różne strategie zmniejszania infekcji C. difficile w placówkach opieki zdrowotnej.W przypadku stosowania wyłącznie w izolowanych komorach C. difficile przydatne może być również dostosowanie czasu ekspozycji i intensywności ozonowania.Ponadto musimy pamiętać, że metoda odkażania ozonem nie może całkowicie zastąpić konwencjonalnego czyszczenia ręcznego środkami dezynfekującymi i strategiami przeciwdrobnoustrojowymi, a także może być bardzo skuteczna w zwalczaniu C. difficile 5 .W tym badaniu skuteczność ozonu jako środka dezynfekującego była różna dla różnych typów MPO.Skuteczność może zależeć od kilku czynników, takich jak etap wzrostu, ściana komórkowa i wydajność mechanizmów naprawczych21,22.Przyczyną różnego efektu sterylizującego ozonu na powierzchni każdego materiału może być tworzenie się biofilmu.Wcześniejsze badania wykazały, że E. faecium i E. faecium zwiększają odporność środowiskową, gdy są obecne jako biofilmy23, 24, 25. Jednak to badanie pokazuje, że ozon ma znaczący wpływ bakteriobójczy na przetrwalniki MDRO i C. difficile.
Ograniczeniem naszego badania jest to, że oceniliśmy wpływ retencji ozonu po rekultywacji.Może to prowadzić do przeszacowania liczby żywych komórek bakteryjnych.
Chociaż badanie to przeprowadzono w celu oceny skuteczności ozonu jako środka dezynfekującego w warunkach szpitalnych, trudno jest uogólnić nasze wyniki na wszystkie warunki szpitalne.Dlatego potrzebne są dalsze badania, aby zbadać przydatność i kompatybilność tego sterylizatora ozonowego DBD w prawdziwym środowisku szpitalnym.
Ozon wytwarzany przez reaktory plazmowe DBD może być prostym i wartościowym środkiem odkażającym MDRO i C. difficile.Tym samym ozonowanie można uznać za skuteczną alternatywę dla dezynfekcji środowiska szpitalnego.
Zbiory danych wykorzystane i/lub przeanalizowane w bieżącym badaniu są dostępne u odpowiednich autorów na uzasadnione żądanie.
Globalna strategia WHO mająca na celu ograniczenie oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe.https://www.who.int/drugresistance/WHO_Global_Strategy.htm/en/ Dostępne.
Dubberke, ER & Olsen, MA Obciążenie Clostridium difficile w systemie opieki zdrowotnej. Dubberke, ER & Olsen, MA Obciążenie Clostridium difficile w systemie opieki zdrowotnej.Dubberke, ER i Olsen, MA Obciążenie Clostridium difficile w systemie opieki zdrowotnej. Dubberke, ER & Olsen, MA Dubberke, ER & Olsen, MADubberke, ER i Olsen, MA Obciążenie Clostridium difficile w systemie opieki zdrowotnej.kliniczny.Infekować.Dis.https://doi.org/10.1093/cid/cis335 (2012).
Boyce, JM Zanieczyszczenie środowiska ma znaczący wpływ na zakażenia szpitalne.J. Szpital.Infekować.65 (załącznik 2), 50-54.https://doi.org/10.1016/s0195-6701(07)60015-2 (2007).
Kim, YA, Lee, H. & KL,. Kim, YA, Lee, H. & KL,.Kim, YA, Lee, H. i KL,. Kim, YA, Lee, H. & KL,. Kim, YA, Lee, H. & KL,.Kim, YA, Lee, H. i KL,.Zanieczyszczenia i kontrola zakażeń środowiska szpitalnego przez bakterie chorobotwórcze [J.Korea J. Kontrola zakażeń szpitalnych.20(1), 1-6 (2015).
Dancer SJ Walka z zakażeniami szpitalnymi: zwrócenie uwagi na rolę środowiska i nowe technologie dezynfekcji.kliniczny.mikroorganizm.otwórz 27 (4), 665–690.https://doi.org/10.1128/cmr.00020-14 (2014).
Weber, DJ i in.Skuteczność urządzeń UV i systemów nadtlenku wodoru do dekontaminacji obszarów terminali: nacisk na badania kliniczne.Tak.J. Kontrola infekcji.44 (5 uzupełnień), e77-84.https://doi.org/10.1016/j.ajic.2015.11.015 (2016).
Siani, H. & Maillard, JY Najlepsza praktyka w zakresie odkażania środowiska opieki zdrowotnej. Siani, H. & Maillard, JY Najlepsza praktyka w zakresie odkażania środowiska opieki zdrowotnej. Siani, H. & Maillard, JY Передовая практика дезактивации среды здравоохранения. Siani, H. & Maillard, JY Dobre praktyki w zakresie odkażania środowisk opieki zdrowotnej. Siani, H. & Maillard, JY 医疗环境净化的最佳实践. Siani, H. & Maillard, JY Najlepsza praktyka oczyszczania środowiska medycznego. Siani, H. & Maillard, JY Передовой опыт обеззараживания медицинских учреждений. Siani, H. & Maillard, JY Najlepsza praktyka w dekontaminacji placówek medycznych.EURO.J. Clin.mikroorganizm Zakażać Dis.34 ust. 1, 1-11.https://doi.org/10.1007/s10096-014-2205-9 (2015).
Sharma, M. & Hudson, JB Gaz ozonowy jest skutecznym i praktycznym środkiem przeciwbakteryjnym. Sharma, M. & Hudson, JB Gaz ozonowy jest skutecznym i praktycznym środkiem przeciwbakteryjnym.Sharma, M. i Hudson, JB Gazowy ozon jest skutecznym i praktycznym środkiem przeciwbakteryjnym. Sharma, M. & Hudson, JB Sharma, M. & Hudson, JBSharma, M. i Hudson, JB Gazowy ozon jest skutecznym i praktycznym środkiem przeciwbakteryjnym.Tak.J. Infekcja.kontrola.36(8), 559-563.https://doi.org/10.1016/j.ajic.2007.10.021 (2008).
Seung-Lok Pak, J.-DM, Lee, S.-H. & Shin, S.-Y. & Shin, S.-Y.i Shin, S.-Yu. & Shin, S.-Y. & Shin, S.-Y.i Shin, S.-Yu.Ozon jest skutecznie generowany za pomocą elektrod z płytą siatkową w wyładowczym generatorze ozonu z barierą dielektryczną.J. Elektrostatyka.64(5), 275-282.https://doi.org/10.1016/j.elstat.2005.06.007 (2006).
Fosa, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. Zastosowanie nowatorskiego procesu odkażania przy użyciu gazowego ozonu. Fosa, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. Zastosowanie nowatorskiego procesu odkażania przy użyciu gazowego ozonu.Fosa J., Cargill J., Sean J. i Upton M. Zastosowanie nowego procesu odkażania przy użyciu ozonu. Fosa, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. Fosa, J., Cargill, J., Świeciło, J. & Upton, M.Fosa J., Cargill J., Sean J. i Upton M. Zastosowanie nowego procesu oczyszczania przy użyciu ozonu.Móc.J. Mikroorganizmy.55(8), 928-933.https://doi.org/10.1139/w09-046 (2009).
Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. Skuteczność nowatorskiego systemu opartego na ozonie do szybkiej dezynfekcji wysokiego poziomu pomieszczeń i powierzchni służby zdrowia. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. Skuteczność nowatorskiego systemu opartego na ozonie do szybkiej dezynfekcji wysokiego poziomu pomieszczeń i powierzchni służby zdrowia.Zutman, D., Shannon, M. i Mandel, A. Wydajność nowego systemu opartego na ozonie do szybkiej dezynfekcji wysokiego poziomu środowisk i powierzchni medycznych. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A.Zutman, D., Shannon, M. i Mandel, A. Skuteczność nowego systemu ozonowego do szybkiej dezynfekcji wysokiego poziomu środowisk i powierzchni medycznych.Tak.J. Kontrola infekcji.39(10), 873-879.https://doi.org/10.1016/j.ajic.2011.01.012 (2011).
Wullt, M., Odenholt, I. & Walder, M. Aktywność trzech środków dezynfekujących i zakwaszonych azotynów przeciwko zarodnikom Clostridium difficile. Wullt, M., Odenholt, I. & Walder, M. Aktywność trzech środków dezynfekujących i zakwaszonych azotynów przeciwko zarodnikom Clostridium difficile.Woollt, M., Odenholt, I. i Walder, M. Aktywność trzech środków dezynfekujących i zakwaszonego azotynu przeciwko zarodnikom Clostridium difficile.Vullt M, Odenholt I i Walder M. Aktywność trzech środków dezynfekcyjnych i zakwaszonych azotynów przeciwko zarodnikom Clostridium difficile.Szpital Kontroli Zakażeń.Epidemiologia.24(10), 765-768.https://doi.org/10.1086/502129 (2003).
Ray, A. i in.Dekontaminacja waporyzowanego nadtlenku wodoru podczas epidemii wielolekoopornego Acinetobacter baumannii w szpitalu opieki długoterminowej.Szpital Kontroli Zakażeń.Epidemiologia.31(12), 1236-1241.https://doi.org/10.1086/657139 (2010).
Ekshtein, BK i in.Zmniejszenie zanieczyszczenia powierzchni środowiskowych Clostridium difficile i enterokokami opornymi na wankomycynę w wyniku podjęcia działań w celu poprawy metod oczyszczania.Choroba zakaźna Marynarki Wojennej.7, 61. https://doi.org/10.1186/1471-2334-7-61 (2007).
Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. Ozonowanie wody i powietrza jako alternatywna technologia odkażania. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. Ozonowanie wody i powietrza jako alternatywna technologia odkażania.Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, KM i Montomoli, E. Ozonowanie wody i powietrza jako alternatywna technologia sanitarna. M. Martinelli, F. Giovannangeli, S. Rotunno, CM Trombetta i E. Montomoli. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E.Martinelli M, Giovannangeli F, Rotunno S, Trombetta SM i Montomoli E. Ozonowanie wody i powietrza jako alternatywna metoda dezynfekcji.J. Poprzednia strona.medycyna.Hagrida.58(1), E48-e52 (2017).
Koreańskie Ministerstwo Środowiska.https://www.me.go.kr/mamo/web/index.do?menuId=586 (2022).Od 12 stycznia 2022 r
Thanomsub, B. i in.Wpływ ozonowania na wzrost komórek bakteryjnych i zmiany ultrastrukturalne.Dodatek J. Gen. mikroorganizm.48(4), 193-199.https://doi.org/10.2323/jgam.48.193 (2002).
Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Wpływ ozonu na przepuszczalność błony i ultrastrukturę w Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Wpływ ozonu na przepuszczalność błony i ultrastrukturę w Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран i ультраструктуру Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Wpływ ozonu na przepuszczalność błony i ultrastrukturę Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран i ультраструктуру Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Wpływ ozonu na przepuszczalność błony i ultrastrukturę Pseudomonas aeruginosa.J. Zastosowanie.mikroorganizm.111(4), 1006-1015.https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05113.x (2011).
Russell, AD Podobieństwa i różnice w reakcjach drobnoustrojów na fungicydy.J. Antybiotyki.chemoterapia.52(5), 750-763.https://doi.org/10.1093/jac/dkg422 (2003).
Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. Projektowanie protokołu, który eliminuje Clostridium difficile: wspólne przedsięwzięcie. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. Projektowanie protokołu, który eliminuje Clostridium difficile: wspólne przedsięwzięcie.Whitaker J, Brown BS, Vidal S i Calcaterra M. Opracowanie protokołu eliminacji Clostridium difficile: wspólne przedsięwzięcie. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M.Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. i Calcaterra, M. Opracowanie protokołu eliminacji Clostridium difficile: wspólne przedsięwzięcie.Tak.J. Kontrola infekcji.35(5), 310-314.https://doi.org/10.1016/j.ajic.2006.08.010 (2007).
Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Wrażliwość trzech wybranych gatunków bakterii na ozon. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Wrażliwość trzech wybranych gatunków bakterii na ozon. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Wrażliwość na ozon trzech wybranych gatunków bakterii. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 三种选定细菌对臭氧的敏感性. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Wrażliwość na ozon trzech wybranych bakterii.oświadczenie.mikroorganizm.26(3), 391-393.https://doi.org/10.1128/am.26.3.391-393.1973 (1973).
Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ & Bourke, P. Ocena mechanizmu stresu oksydacyjnego drobnoustrojów w leczeniu ozonem poprzez reakcje mutantów Escherichia coli. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ & Bourke, P. Ocena mechanizmu stresu oksydacyjnego drobnoustrojów w leczeniu ozonem poprzez reakcje mutantów Escherichia coli.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ i Burk, P. Ocena mechanizmu stresu oksydacyjnego drobnoustrojów przez leczenie ozonem z reakcji mutacji Escherichia coli. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ & Bourke, 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。 Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ & Bourke, P.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatsas, KA, Cullen, PJ i Bourque, P. Ocena mechanizmów stresu oksydacyjnego drobnoustrojów w leczeniu ozonem poprzez reakcje mutantów Escherichia coli.J. Zastosowanie.mikroorganizm.111(1), 136-144.https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05021.x (2011).
Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Ocena zdolności Acinetobacter baumannii do tworzenia biofilmów na sześciu różnych biomedycznych powierzchniach. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Ocena zdolności Acinetobacter baumannii do tworzenia biofilmów na sześciu różnych biomedycznych powierzchniach.Zielony, K., Wu, J., Rickard, A. Kh.i Si, K. Ocena zdolności Acinetobacter baumannii do tworzenia biofilmów na sześciu różnych biomedycznie istotnych powierzchniach. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Ocena zdolności 鲍曼不动天生在六种 do tworzenia biofilmu na różnych biomedycznych powierzchniach.Zielony, K., Wu, J., Rickard, A. Kh.i Si, K. Ocena zdolności Acinetobacter baumannii do tworzenia biofilmów na sześciu różnych biomedycznie istotnych powierzchniach.Wrighta.zgłoszenie mikroorganizmu 63(4), 233-239.https://doi.org/10.1111/lam.12627 (2016).