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दूषित स्वास्थ्य देखभाल वातावरण बहु-दवा प्रतिरोधी (एमडीआर) जीवों और क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल के प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इस अध्ययन का उद्देश्य वैनकोमाइसिन-प्रतिरोधी एंटरोकोकस फेकालिस (वीआरई), कार्बापेनेम-प्रतिरोधी क्लेबसिएला न्यूमोनिया (सीआरई), स्यूडोमोनास एसपीपी, स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (सीआरपीए), कार्बापेनेम-प्रतिरोधी एसीनेटोबैक्टर बाउमनी (सीआरएबी) और क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल बीजाणुओं से दूषित विभिन्न सामग्रियों पर डाइइलेक्ट्रिक बैरियर डिस्चार्ज (डीबीडी) प्लाज्मा रिएक्टर द्वारा उत्पादित ओजोन के प्रभाव का मूल्यांकन करना था। वीआरई, सीआरई, सीआरपीए, सीआरएबी और क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल बीजाणुओं से दूषित विभिन्न सामग्रियों को अलग-अलग सांद्रता और समय अवधि के लिए ओजोन से उपचारित किया गया। एटॉमिक फोर्स माइक्रोस्कोपी (एएफएम) ने ओजोन उपचार के बाद बैक्टीरिया की सतह में बदलाव को प्रदर्शित किया। जब VRE और CRAB पर 15 मिनट के लिए 500 ppm ओजोन की खुराक डाली गई, तो स्टेनलेस स्टील, कपड़े और लकड़ी में लगभग 2 या उससे अधिक log10 की कमी देखी गई, जबकि कांच और प्लास्टिक में 1-2 log10 की कमी देखी गई। C. difficile के बीजाणु परीक्षण किए गए अन्य सभी जीवों की तुलना में ओजोन के प्रति अधिक प्रतिरोधी पाए गए। AFM पर, ओजोन से उपचार के बाद, जीवाणु कोशिकाएं फूल गईं और विकृत हो गईं। DBD प्लाज्मा रिएक्टर द्वारा उत्पादित ओजोन, MDRO और C. difficile के बीजाणुओं के लिए एक सरल और उपयोगी परिशोधन उपकरण है, जो स्वास्थ्य देखभाल से जुड़े संक्रमणों के सामान्य रोगजनक माने जाते हैं।
मनुष्यों और पशुओं में एंटीबायोटिक दवाओं के दुरुपयोग के कारण बहु-दवा प्रतिरोधी (एमडीआर) जीवों का उदय हुआ है, जिसे विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) ने सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए एक बड़ा खतरा बताया है।1 विशेष रूप से, स्वास्थ्य देखभाल संस्थान तेजी से एमआरओ के उद्भव और प्रसार का सामना कर रहे हैं। प्रमुख एमआरओ में मेथिसिलिन-प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस ऑरियस और वैनकोमाइसिन-प्रतिरोधी एंटरोकोकस (वीआरई), विस्तारित-स्पेक्ट्रम बीटा-लैक्टामेज़-उत्पादक एंटरोबैक्टीरिया (ईएसबीएल), बहु-दवा प्रतिरोधी स्यूडोमोनास एरुगिनोसा, बहु-दवा प्रतिरोधी एसीनेटोबैक्टर बाउमनी और कार्बापेनेम-प्रतिरोधी एंटरोबैक्टर (सीआरई) शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल संक्रमण स्वास्थ्य देखभाल से संबंधित दस्त का एक प्रमुख कारण है, जो स्वास्थ्य देखभाल प्रणाली पर भारी बोझ डालता है। एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल स्वास्थ्य कर्मियों के हाथों, दूषित वातावरण या सीधे एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में फैलते हैं। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि स्वास्थ्य देखभाल केंद्रों में दूषित वातावरण, एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल के संचरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जब स्वास्थ्यकर्मी (एचसीडब्ल्यू) दूषित सतहों के संपर्क में आते हैं या जब रोगी दूषित सतहों के सीधे संपर्क में आते हैं 3,4। स्वास्थ्य देखभाल केंद्रों में दूषित वातावरण एमएलआरओ और सी. डिफिसाइल संक्रमण या उपनिवेशीकरण की घटनाओं को कम करता है 5,6,7। रोगाणुरोधी प्रतिरोध में वृद्धि के बारे में वैश्विक चिंता को देखते हुए, यह स्पष्ट है कि स्वास्थ्य देखभाल केंद्रों में कीटाणुशोधन के तरीकों और प्रक्रियाओं पर अधिक शोध की आवश्यकता है। हाल ही में, गैर-संपर्क टर्मिनल सफाई विधियों, विशेष रूप से पराबैंगनी (यूवी) उपकरण या हाइड्रोजन पेरोक्साइड प्रणालियों को कीटाणुशोधन के आशाजनक तरीकों के रूप में मान्यता दी गई है। हालांकि, ये व्यावसायिक रूप से उपलब्ध यूवी या हाइड्रोजन पेरोक्साइड उपकरण न केवल महंगे हैं, बल्कि यूवी कीटाणुशोधन केवल खुली सतहों पर ही प्रभावी होता है, जबकि हाइड्रोजन पेरोक्साइड प्लाज्मा कीटाणुशोधन के लिए अगले कीटाणुशोधन चक्र से पहले अपेक्षाकृत लंबे कीटाणुशोधन समय की आवश्यकता होती है 5।
ओजोन में संक्षारण रोधी गुण होते हैं और इसे कम लागत में उत्पादित किया जा सकता है8। यह मानव स्वास्थ्य के लिए विषैला माना जाता है, लेकिन यह तेजी से ऑक्सीजन में विघटित हो सकता है8। डाइइलेक्ट्रिक बैरियर डिस्चार्ज (डीबीडी) प्लाज्मा रिएक्टर ओजोन उत्पन्न करने वाले सबसे आम उपकरण हैं9। डीबीडी उपकरण हवा में कम तापमान वाला प्लाज्मा बनाकर ओजोन का उत्पादन करने की सुविधा प्रदान करते हैं। अब तक, ओजोन का व्यावहारिक उपयोग मुख्य रूप से स्विमिंग पूल के पानी, पीने के पानी और सीवेज के कीटाणुशोधन तक ही सीमित रहा है10। कई अध्ययनों में स्वास्थ्य देखभाल क्षेत्रों में इसके उपयोग की जानकारी दी गई है8,11।
इस अध्ययन में, हमने एक कॉम्पैक्ट डीबीडी प्लाज्मा ओजोन जनरेटर का उपयोग करके एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल को नष्ट करने में इसकी प्रभावशीलता का प्रदर्शन किया, यहाँ तक कि उन बैक्टीरिया को भी जो चिकित्सा परिवेश में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली विभिन्न सामग्रियों पर मौजूद थे। इसके अतिरिक्त, ओजोन से उपचारित कोशिकाओं की एटॉमिक फोर्स माइक्रोस्कोपी (एएफएम) छवियों का उपयोग करके ओजोन स्टरलाइजेशन प्रक्रिया को स्पष्ट किया गया है।
स्ट्रेन निम्नलिखित के नैदानिक ​​आइसोलेट्स से प्राप्त किए गए थे: VRE (SCH 479 और SCH 637), कार्बापेनेम-प्रतिरोधी क्लेबसिएला न्यूमोनिया (CRE; SCH CRE-14 और DKA-1), कार्बापेनेम-प्रतिरोधी स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (CRPA; 54 और 83) और कार्बापेनेम-प्रतिरोधी बैक्टीरिया स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (CRPA; 54 और 83)। प्रतिरोधी एसीनेटोबैक्टर बाउमानी (CRAB; F2487 और SCH-511)। C. difficile को कोरिया रोग नियंत्रण एवं रोकथाम एजेंसी के राष्ट्रीय रोगजनक संस्कृति संग्रह (NCCP 11840) से प्राप्त किया गया था। इसे 2019 में दक्षिण कोरिया के एक मरीज से अलग किया गया था और मल्टीलोकस अनुक्रम टाइपिंग का उपयोग करके ST15 से संबंधित पाया गया था। ब्रेन हार्ट इन्फ्यूजन (बीएचआई) ब्रोथ (बीडी, स्पार्क्स, एमडी, यूएसए) जिसमें वीआरई, सीआरई, सीआरपीए और सीआरएबी को मिलाया गया था, को अच्छी तरह से मिक्स किया गया और 37° सेल्सियस पर 24 घंटे के लिए इनक्यूबेट किया गया।
सी. डिफिसाइल को 48 घंटे तक अवायवीय रूप से ब्लड अगर पर फैलाया गया। इसके बाद, कई कॉलोनियों को 5 मिलीलीटर ब्रेन हार्ट ब्रोथ में मिलाया गया और 48 घंटे तक अवायवीय परिस्थितियों में इनक्यूबेट किया गया। इसके बाद, कल्चर को हिलाया गया, 5 मिलीलीटर 95% इथेनॉल मिलाया गया, फिर से हिलाया गया और 30 मिनट के लिए कमरे के तापमान पर छोड़ दिया गया। 20 मिनट के लिए 3000 ग्राम पर सेंट्रीफ्यूगेशन के बाद, सुपरनेटेंट को हटा दिया गया और बीजाणुओं और मृत बैक्टीरिया वाले पेलेट को 0.3 मिलीलीटर पानी में घोल दिया गया। उचित तनुकरण के बाद, बैक्टीरियल सेल सस्पेंशन को ब्लड अगर प्लेटों पर स्पाइरल सीडिंग द्वारा जीवित कोशिकाओं की गणना की गई। ग्राम स्टेनिंग से पुष्टि हुई कि 85% से 90% बैक्टीरियल संरचनाएं बीजाणु थीं।
यह अध्ययन ओजोन के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए किया गया था, ताकि एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल के जीवाणुओं से दूषित विभिन्न सतहों पर कीटाणुनाशक के रूप में ओजोन के प्रभाव का पता लगाया जा सके। ये जीवाणु स्वास्थ्य देखभाल से संबंधित संक्रमणों का कारण बनते हैं। स्टेनलेस स्टील, सूती कपड़ा, कांच, ऐक्रेलिक प्लास्टिक और चीड़ की लकड़ी के एक सेंटीमीटर गुणा एक सेंटीमीटर के नमूने तैयार करें। उपयोग से पहले इन नमूनों को कीटाणुरहित करें। जीवाणुओं से संक्रमित करने से पहले सभी नमूनों को ऑटोक्लेविंग द्वारा रोगाणुरहित किया गया था।
इस अध्ययन में, जीवाणु कोशिकाओं को विभिन्न सतहों के साथ-साथ अगर प्लेटों पर फैलाया गया। फिर इन प्लेटों को एक सीलबंद कक्ष में एक निश्चित अवधि और एक निश्चित सांद्रता पर ओजोन के संपर्क में रखकर कीटाणुरहित किया गया। चित्र 1 में ओजोन कीटाणुशोधन उपकरण का एक चित्र है। 1 मिमी मोटी एल्यूमिना (डाइइलेक्ट्रिक) प्लेटों के आगे और पीछे छिद्रित और खुले स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड लगाकर डीबीडी प्लाज्मा रिएक्टर बनाए गए। छिद्रित इलेक्ट्रोड के लिए, छिद्र का क्षेत्रफल 3 मिमी और 0.33 मिमी था। प्रत्येक इलेक्ट्रोड 43 मिमी व्यास का गोलाकार आकार का था। छिद्रित इलेक्ट्रोड के किनारों पर प्लाज्मा उत्पन्न करने के लिए, उच्च वोल्टेज उच्च आवृत्ति विद्युत आपूर्ति (जीबीएस इलेक्ट्रॉनिक्स जीएमबीएच मिनिपल्स 2.2) का उपयोग करके 12.5 केएचएच की आवृत्ति पर लगभग 8 केवी पीक-टू-पीक का साइनसोइडल वोल्टेज लगाया गया। चूंकि यह तकनीक गैस आधारित नसबंदी विधि है, इसलिए नसबंदी एक ऐसे कक्ष में की जाती है जिसे आयतन के आधार पर ऊपरी और निचले भागों में विभाजित किया गया है। इन भागों में क्रमशः जीवाणु-संक्रमित नमूने और प्लाज्मा जनरेटर रखे जाते हैं। ऊपरी भाग में अवशिष्ट ओजोन को हटाने और बाहर निकालने के लिए दो वाल्व पोर्ट होते हैं। प्रयोग में उपयोग करने से पहले, प्लाज्मा उपकरण चालू करने के बाद कमरे में ओजोन की सांद्रता में समय के साथ होने वाले परिवर्तन को पारे के लैंप की 253.65 एनएम स्पेक्ट्रल लाइन के अवशोषण स्पेक्ट्रम के अनुसार मापा गया।
(a) डीबीडी प्लाज्मा रिएक्टर में उत्पन्न ओजोन का उपयोग करके विभिन्न सामग्रियों पर जीवाणुओं के रोगाणु-निर्जलीकरण के लिए प्रायोगिक सेटअप की योजना, और (b) रोगाणु-निर्जलीकरण कक्ष में ओजोन सांद्रता और प्लाज्मा उत्पादन समय। यह चित्र OriginPro संस्करण 9.0 (OriginPro सॉफ्टवेयर, नॉर्थम्प्टन, एमए, यूएसए; https://www.originlab.com) का उपयोग करके बनाया गया है।
सबसे पहले, ओजोन की सांद्रता और उपचार समय को बदलते हुए, अगर प्लेटों पर रखे जीवाणु कोशिकाओं को ओजोन से कीटाणुरहित करके, एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल के विसंक्रमण के लिए उपयुक्त ओजोन सांद्रता और उपचार समय निर्धारित किया गया। कीटाणुशोधन प्रक्रिया के दौरान, पहले कक्ष को परिवेशी वायु से शुद्ध किया जाता है और फिर प्लाज्मा इकाई को चालू करके ओजोन से भरा जाता है। नमूनों को पूर्व निर्धारित समय तक ओजोन से उपचारित करने के बाद, शेष ओजोन को निकालने के लिए डायाफ्राम पंप का उपयोग किया जाता है। मापन के लिए 24 घंटे के पूर्ण संवर्धन (~ 108 CFU/ml) के नमूने का उपयोग किया गया। जीवाणु कोशिकाओं के निलंबन के नमूनों (20 μl) को पहले बाँझ खारे पानी से दस गुना क्रमिक रूप से पतला किया गया, और फिर इन नमूनों को कक्ष में ओजोन से कीटाणुरहित अगर प्लेटों पर फैलाया गया। इसके बाद, ओजोन के संपर्क में आए और न आए नमूनों को 37°C पर 24 घंटे के लिए इनक्यूबेट किया गया और कीटाणुशोधन की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए कॉलोनियों की गणना की गई।
इसके अलावा, उपरोक्त अध्ययन में परिभाषित नसबंदी स्थितियों के अनुसार, चिकित्सा संस्थानों में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले विभिन्न सामग्रियों (स्टेनलेस स्टील, कपड़ा, कांच, प्लास्टिक और लकड़ी के कूपन) के कूपन का उपयोग करके एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल पर इस तकनीक के विसंक्रमण प्रभाव का मूल्यांकन किया गया। 24 घंटे के पूर्ण संवर्धन (~108 cfu/ml) का उपयोग किया गया। जीवाणु कोशिका निलंबन (20 μl) के नमूनों को बाँझ खारे घोल से दस गुना क्रमिक रूप से पतला किया गया, और फिर संदूषण का आकलन करने के लिए कूपन को इन पतले घोल में डुबोया गया। तनु घोल में डुबोने के बाद निकाले गए नमूनों को बाँझ पेट्री डिश में रखा गया और कमरे के तापमान पर 24 घंटे तक सुखाया गया। पेट्री डिश का ढक्कन नमूने पर रखें और इसे सावधानीपूर्वक परीक्षण कक्ष में रखें। पेट्री डिश से ढक्कन हटा दें और नमूने को 15 मिनट के लिए 500 ppm ओजोन के संपर्क में रखें। नियंत्रण नमूनों को एक जैविक सुरक्षा कैबिनेट में रखा गया और उन्हें ओजोन के संपर्क में नहीं रखा गया। ओज़ोन के संपर्क में आने के तुरंत बाद, नमूनों और विकिरण रहित नमूनों (यानी नियंत्रण) को सतह से बैक्टीरिया को अलग करने के लिए एक वर्टेक्स मिक्सर का उपयोग करके स्टेराइल सलाइन के साथ मिलाया गया। इस घोल को स्टेराइल सलाइन के साथ 10 गुना क्रमिक रूप से पतला किया गया, जिसके बाद पतले किए गए बैक्टीरिया की संख्या को ब्लड अगर प्लेट (एरोबिक बैक्टीरिया के लिए) या ब्रुसेला (क्लोस्ट्रीडियम डिफिसाइल के लिए) के लिए एनारोबिक ब्लड अगर प्लेट पर निर्धारित किया गया और 37°C पर 24 घंटे के लिए या एनारोबिक परिस्थितियों में 37°C पर 48 घंटे के लिए दो बार इनक्यूबेट किया गया ताकि इनोक्यूलम की प्रारंभिक सांद्रता निर्धारित की जा सके। अप्रभावित नियंत्रणों और प्रभावित नमूनों के बीच बैक्टीरिया की संख्या में अंतर की गणना परीक्षण स्थितियों के तहत बैक्टीरिया की संख्या में लॉग कमी (यानी, नसबंदी दक्षता) प्राप्त करने के लिए की गई।
जैविक कोशिकाओं को एएफएम इमेजिंग प्लेट पर स्थिर करना आवश्यक है; इसलिए, कोशिका के आकार से कम खुरदरापन वाली एक सपाट और एकसमान रूप से खुरदरी अभ्रक डिस्क का उपयोग सब्सट्रेट के रूप में किया जाता है। डिस्क का व्यास और मोटाई क्रमशः 20 मिमी और 0.21 मिमी थी। कोशिकाओं को सतह पर मजबूती से स्थापित करने के लिए, अभ्रक की सतह को पॉली-एल-लाइसिन (200 µl) से लेपित किया जाता है, जिससे यह धनात्मक रूप से आवेशित और कोशिका झिल्ली ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाती है। पॉली-एल-लाइसिन से लेप करने के बाद, अभ्रक डिस्क को 1 मिलीलीटर विआयनीकृत (डीआई) जल से तीन बार धोया गया और रात भर हवा में सुखाया गया। फिर, पॉली-एल-लाइसिन से लेपित अभ्रक की सतह पर तनु जीवाणु विलयन की खुराक देकर जीवाणु कोशिकाओं को लगाया गया, 30 मिनट के लिए छोड़ दिया गया, और फिर अभ्रक की सतह को 1 मिलीलीटर विआयनीकृत जल से धोया गया।
आधे नमूनों को ओजोन से उपचारित किया गया और VRE, CRAB और C. difficile बीजाणुओं से भरी अभ्रक प्लेटों की सतह की संरचना का अवलोकन AFM (XE-7, पार्क सिस्टम्स) का उपयोग करके किया गया। AFM का संचालन मोड टैपिंग मोड पर सेट किया गया था, जो जैविक कोशिकाओं की इमेजिंग के लिए एक सामान्य विधि है। प्रयोगों में, नॉन-कॉन्टैक्ट मोड के लिए डिज़ाइन किए गए माइक्रोकैंटिलीवर (OMCL-AC160TS, ओलंपस माइक्रोस्कोपी) का उपयोग किया गया था। AFM छवियों को 0.5 हर्ट्ज़ की प्रोब स्कैन दर के आधार पर रिकॉर्ड किया गया, जिसके परिणामस्वरूप 2048 × 2048 पिक्सेल का इमेज रिज़ॉल्यूशन प्राप्त हुआ।
डीबीडी प्लाज्मा रिएक्टरों की नसबंदी के लिए प्रभावी परिस्थितियों का पता लगाने के लिए, हमने एमडीआरओ (वीआरई, सीआरई, सीआरपीए और सीआरएबी) और सी. डिफिसाइल दोनों का उपयोग करके ओजोन सांद्रता और एक्सपोज़र समय को बदलते हुए प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की। चित्र 1बी में प्लाज्मा उपकरण चालू करने के बाद प्रत्येक परीक्षण स्थिति के लिए ओजोन सांद्रता समय वक्र दिखाया गया है। सांद्रता लघुगणकीय रूप से बढ़ी और क्रमशः 1.5 और 2.5 मिनट के बाद 300 और 500 पीपीएम तक पहुंच गई। वीआरई के साथ प्रारंभिक परीक्षणों से पता चला है कि बैक्टीरिया को प्रभावी ढंग से कीटाणुरहित करने के लिए न्यूनतम आवश्यक मात्रा 10 मिनट के लिए 300 पीपीएम ओजोन है। इस प्रकार, निम्नलिखित प्रयोगों में, एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल को दो अलग-अलग सांद्रता (300 और 500 पीपीएम) और दो अलग-अलग एक्सपोज़र समय (10 और 15 मिनट) पर ओजोन के संपर्क में लाया गया। प्रत्येक ओजोन खुराक और एक्सपोज़र समय सेटिंग के लिए नसबंदी दक्षता की गणना की गई और तालिका 1 में दर्शाई गई है। 10-15 मिनट के लिए 300 या 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में आने से VRE में 2 या उससे अधिक log10 की समग्र कमी आई। CRE के साथ बैक्टीरिया को नष्ट करने का यह उच्च स्तर 300 या 500 पीपीएम ओजोन के 15 मिनट के संपर्क में आने से प्राप्त हुआ। 15 मिनट के लिए 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में आने से सीआरपीए में उच्च कमी (> 7 लॉग10) प्राप्त हुई। 15 मिनट के लिए 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में आने से सीआरपीए में उच्च कमी (> 7 लॉग10) प्राप्त हुई। Высокое снижение CRPA (> 7 log10) было достигнуто при воздействии 500 частей на 15 मिनट से अधिक समय पहले। 15 मिनट के लिए 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में आने से सीआरपीए में काफी कमी (> 7 लॉग10) हासिल की गई।अधिकतम 500 पीपीएम, 15 प्रतिशत से अधिक, सीआरपीए (> 7 लॉग10) से संबंधित है।अधिकतम 500 पीपीएम, 15 प्रतिशत से अधिक, सीआरपीए (> 7 लॉग10) से संबंधित है। Существенное снижение CRPA (> 7 log10) после 15-минутного воздействия озона с मात्रा 500 पीपीएम। 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में 15 मिनट के बाद सीआरपीए में महत्वपूर्ण कमी (> 7 लॉग10) देखी गई।300 पीपीएम ओजोन पर CRAB बैक्टीरिया का नगण्य विनाश; हालांकि, 500 पीपीएम ओजोन पर, 1.5 लॉग10 से अधिक की कमी देखी गई। हालांकि, 500 पीपीएम ओजोन पर, 1.5 लॉग10 से अधिक की कमी देखी गई। एक महीने में 500 प्रतिशत से अधिक की अतिरिक्त आय снижение > 1,5 लॉग10. हालांकि, 500 पीपीएम की ओजोन सांद्रता पर, 1.5 लॉग10 से अधिक की कमी देखी गई।然而,在500 पीपीएम 臭氧下,减少了> 1.5 लॉग10。然而,在500 पीपीएम 臭氧下,减少了> 1.5 लॉग10。 Однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблюдалось снижение >1,5 लॉग10. हालांकि, 500 पीपीएम की ओजोन सांद्रता पर, 1.5 लॉग10 से अधिक की कमी देखी गई। सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं को 300 या 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में लाने से 2.5 लॉग10 से अधिक की कमी आई। सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं को 300 या 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में लाने से 2.5 लॉग10 से अधिक की कमी आई। Воздействие на споры C. Difficile озона с концентрацией 300 или 500 частей на миллион приводило к снижению > 2,5 log10. सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं को 300 या 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में लाने से 2.5 लॉग10 से अधिक की कमी आई।300 से 500 पीपीएम तक की खपत> 2.5 लॉग10 से अधिक। 300 या 500 पीपीएम 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 >2,5 log10. सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं को 300 या 500 पीपीएम ओजोन के संपर्क में लाने से 2.5 लॉग10 से अधिक की कमी आई।
उपरोक्त प्रयोगों के आधार पर, 15 मिनट के लिए 500 पीपीएम ओजोन की खुराक पर जीवाणुओं को निष्क्रिय करने के लिए पर्याप्त मात्रा पाई गई। अस्पतालों में आमतौर पर उपयोग होने वाली विभिन्न सामग्रियों, जैसे स्टेनलेस स्टील, कपड़े, कांच, प्लास्टिक और लकड़ी पर ओजोन के रोगाणुनाशक प्रभाव के लिए VRE, CRAB और C. difficile के बीजाणुओं का परीक्षण किया गया। उनकी नसबंदी दक्षता तालिका 2 में दर्शाई गई है। परीक्षण जीवों का दो बार मूल्यांकन किया गया। VRE और CRAB के मामले में, कांच और प्लास्टिक की सतहों पर ओजोन कम प्रभावी थी, हालांकि स्टेनलेस स्टील, कपड़े और लकड़ी की सतहों पर लगभग 2 गुना या उससे अधिक की लॉग10 कमी देखी गई। C. difficile के बीजाणु परीक्षण किए गए अन्य सभी जीवों की तुलना में ओजोन उपचार के प्रति अधिक प्रतिरोधी पाए गए। VRE, CRAB और C. difficile के विरुद्ध विभिन्न सामग्रियों के जीवाणुनाशक प्रभाव पर ओजोन के प्रभाव का सांख्यिकीय अध्ययन करने के लिए, विभिन्न सामग्रियों पर नियंत्रण और प्रायोगिक समूहों में प्रति मिलीलीटर CFU की संख्या के बीच अंतर की तुलना करने के लिए t-परीक्षणों का उपयोग किया गया (चित्र 2)। विभिन्न उपभेदों में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर देखे गए, लेकिन सी. डिफिसाइल बीजाणुओं की तुलना में वी.आर.ई. और सी.आर.ए. बीजाणुओं के लिए अधिक महत्वपूर्ण अंतर देखे गए।
विभिन्न सामग्रियों (a) VRE, (b) CRAB, और (c) C. difficile पर ओजोन के जीवाणुनाशक प्रभाव का स्कैटरप्लॉट।
ओज़ोन गैस से होने वाली नसबंदी प्रक्रिया का विस्तार से अध्ययन करने के लिए ओज़ोन से उपचारित और अनुपचारित VRE, CRAB और C. difficile बीजाणुओं पर AFM इमेजिंग की गई। चित्र 3a, c और e में क्रमशः अनुपचारित VRE, CRAB और C. difficile बीजाणुओं की AFM छवियां दिखाई गई हैं। 3D छवियों में देखा जा सकता है कि कोशिकाएं चिकनी और अक्षुण्ण हैं। चित्र 3b, d और f में ओज़ोन उपचार के बाद VRE, CRAB और C. difficile बीजाणु दिखाए गए हैं। परीक्षण की गई सभी कोशिकाओं का समग्र आकार न केवल कम हुआ, बल्कि ओज़ोन के संपर्क में आने के बाद उनकी सतह भी काफी खुरदरी हो गई।
बिना उपचारित VRE, MRAB और C. difficile बीजाणुओं (a, c, e) और 15 मिनट के लिए 500 ppm ओजोन से उपचारित (b, d, f) के AFM चित्र। चित्र Park Systems XEI संस्करण 5.1.6 (XEI Software, Suwon, Korea; https://www.parksystems.com/102-products/park-xe-bio) का उपयोग करके बनाए गए थे।
हमारे शोध से पता चलता है कि डीबीडी प्लाज्मा उपकरण द्वारा उत्पादित ओजोन, एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं को प्रभावी ढंग से कीटाणुरहित करने में सक्षम है, जो स्वास्थ्य देखभाल से जुड़े संक्रमणों के प्रमुख कारण माने जाते हैं। इसके अतिरिक्त, हमारे अध्ययन में, यह देखते हुए कि एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं से पर्यावरणीय संदूषण स्वास्थ्य देखभाल से जुड़े संक्रमणों का स्रोत हो सकता है, ओजोन का रोगाणुनाशक प्रभाव मुख्य रूप से अस्पताल में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के लिए सफल पाया गया। स्टेनलेस स्टील, कपड़ा, कांच, प्लास्टिक और लकड़ी जैसी सामग्रियों को एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं से कृत्रिम रूप से संदूषित करने के बाद डीबीडी प्लाज्मा उपकरण का उपयोग करके कीटाणुशोधन परीक्षण किए गए। परिणामस्वरूप, यद्यपि कीटाणुशोधन प्रभाव सामग्री के आधार पर भिन्न होता है, ओजोन की कीटाणुशोधन क्षमता उल्लेखनीय है।
अस्पताल के कमरों में बार-बार छुई जाने वाली वस्तुओं को नियमित रूप से कम स्तर के कीटाणुरहित करना आवश्यक है। ऐसी वस्तुओं को कीटाणुरहित करने का मानक तरीका क्वाटरनरी अमोनियम यौगिक 13 जैसे तरल कीटाणुनाशक से मैन्युअल सफाई है। कीटाणुनाशकों के उपयोग संबंधी अनुशंसाओं का कड़ाई से पालन करने के बावजूद, पारंपरिक पर्यावरणीय सफाई (आमतौर पर मैन्युअल सफाई)14 द्वारा एमपीओ को हटाना मुश्किल है। इसलिए, गैर-संपर्क विधियों जैसी नई तकनीकों की आवश्यकता है। परिणामस्वरूप, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और ओजोन10 सहित गैसीय कीटाणुनाशकों में रुचि बढ़ी है। गैसीय कीटाणुनाशकों का लाभ यह है कि वे उन स्थानों और वस्तुओं तक पहुँच सकते हैं जहाँ पारंपरिक मैन्युअल विधियाँ नहीं पहुँच सकतीं। हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग हाल ही में चिकित्सा क्षेत्र में शुरू हुआ है, हालाँकि हाइड्रोजन पेरोक्साइड स्वयं विषैला होता है और इसे सख्त प्रक्रिया के अनुसार ही संभालना चाहिए। हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ प्लाज्मा नसबंदी के लिए अगले नसबंदी चक्र से पहले अपेक्षाकृत लंबे समय तक शुद्धिकरण की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत, ओजोन एक व्यापक-स्पेक्ट्रम जीवाणुरोधी एजेंट के रूप में कार्य करता है, जो अन्य कीटाणुनाशकों के प्रति प्रतिरोधी बैक्टीरिया और वायरस के खिलाफ प्रभावी है8,11,15। इसके अलावा, ओजोन को वायुमंडलीय हवा से सस्ते में उत्पादित किया जा सकता है और इसके लिए अतिरिक्त विषैले रसायनों की आवश्यकता नहीं होती है जो पर्यावरण में हानिकारक प्रभाव छोड़ सकते हैं, क्योंकि यह अंततः ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। हालांकि, ओजोन का व्यापक रूप से कीटाणुनाशक के रूप में उपयोग न होने का कारण निम्नलिखित है। ओजोन मानव स्वास्थ्य के लिए विषैली होती है, इसलिए इसकी सांद्रता औसतन 8 घंटे से अधिक समय तक 0.07 पीपीएम से अधिक नहीं होनी चाहिए16, इसलिए ओजोन स्टेरिलाइज़र विकसित किए गए हैं और बाज़ार में उपलब्ध हैं, मुख्य रूप से निकास गैसों की सफाई के लिए। कीटाणुशोधन के बाद गैस को सांस के साथ अंदर लेने से अप्रिय गंध भी उत्पन्न हो सकती है5,8। चिकित्सा संस्थानों में ओजोन का सक्रिय रूप से उपयोग नहीं किया जाता था। हालांकि, ओजोन का उपयोग नसबंदी कक्षों में और उचित वेंटिलेशन प्रक्रियाओं के साथ सुरक्षित रूप से किया जा सकता है, और उत्प्रेरक कनवर्टर का उपयोग करके इसके निष्कासन को काफी तेज किया जा सकता है। इस अध्ययन में, हम यह प्रदर्शित करते हैं कि प्लाज्मा ओजोन स्टेरिलाइज़र का उपयोग स्वास्थ्य देखभाल केंद्रों में कीटाणुशोधन के लिए किया जा सकता है। हमने अस्पताल में भर्ती मरीजों के लिए उच्च नसबंदी क्षमता, आसान संचालन और त्वरित सेवा वाला एक उपकरण विकसित किया है। इसके अतिरिक्त, हमने एक सरल स्टेरिलाइज़ेशन यूनिट विकसित की है जो बिना किसी अतिरिक्त लागत के परिवेशी वायु का उपयोग करती है। अभी तक, एमडीआरओ को निष्क्रिय करने के लिए न्यूनतम ओजोन आवश्यकताओं के बारे में अपर्याप्त जानकारी उपलब्ध है। हमारे अध्ययन में उपयोग किया गया उपकरण स्थापित करने में आसान है, कम समय में काम करता है और बार-बार उपकरण स्टेरिलाइज़ेशन के लिए उपयोगी होने की उम्मीद है।
ओजोन की जीवाणुनाशक क्रियाविधि पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। कई अध्ययनों से पता चला है कि ओजोन जीवाणु कोशिका झिल्लियों को नुकसान पहुंचाती है, जिससे अंतःकोशिकीय रिसाव और अंततः कोशिका का विघटन होता है।17,18 ओजोन थायोल समूहों के साथ प्रतिक्रिया करके कोशिकीय एंजाइमेटिक गतिविधि में बाधा डाल सकती है और न्यूक्लिक अम्लों में प्यूरीन और पाइरीमिडीन क्षारों को संशोधित कर सकती है। इस अध्ययन में ओजोन उपचार से पहले और बाद में VRE, CRAB और C. difficile बीजाणुओं की आकृति विज्ञान का अवलोकन किया गया और पाया गया कि न केवल उनका आकार कम हुआ, बल्कि उनकी सतह भी काफी खुरदरी हो गई, जो ओजोन गैस की प्रबल ऑक्सीकरण क्षमता के कारण सबसे बाहरी झिल्ली और आंतरिक पदार्थों को हुए नुकसान या क्षरण को दर्शाती है। यह क्षति कोशिका निष्क्रियता का कारण बन सकती है, जो कोशिकीय परिवर्तनों की गंभीरता पर निर्भर करती है।
अस्पताल के कमरों से सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं को हटाना कठिन होता है। ये बीजाणु उन स्थानों पर बने रहते हैं जहाँ से वे निकलते हैं 10,20। इसके अलावा, इस अध्ययन में, यद्यपि 15 मिनट के लिए 500 पीपीएम ओजोन पर अगर प्लेटों पर बैक्टीरिया की संख्या में अधिकतम लॉगरिदमिक 10 गुना कमी 2.73 थी, सी. डिफिसाइल के बीजाणुओं वाले विभिन्न पदार्थों पर ओजोन का जीवाणुनाशक प्रभाव कम हो गया है। इसलिए, स्वास्थ्य देखभाल केंद्रों में सी. डिफिसाइल संक्रमण को कम करने के लिए विभिन्न रणनीतियों पर विचार किया जा सकता है। केवल पृथक सी. डिफिसाइल कक्षों में उपयोग के लिए, ओजोन उपचार के समय और तीव्रता को समायोजित करना भी उपयोगी हो सकता है। इसके अलावा, हमें यह ध्यान रखना चाहिए कि ओजोन परिशोधन विधि कीटाणुनाशकों और रोगाणुरोधी रणनीतियों के साथ पारंपरिक मैनुअल सफाई को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं कर सकती है, और सी. डिफिसाइल को नियंत्रित करने में भी बहुत प्रभावी हो सकती है 5। इस अध्ययन में, कीटाणुनाशक के रूप में ओजोन की प्रभावशीलता विभिन्न प्रकार के एमपीओ के लिए भिन्न-भिन्न थी। प्रभावकारिता कई कारकों पर निर्भर हो सकती है जैसे कि वृद्धि अवस्था, कोशिका भित्ति और मरम्मत तंत्र की दक्षता21,22। प्रत्येक पदार्थ की सतह पर ओजोन के अलग-अलग रोगाणुनाशक प्रभाव का कारण बायोफिल्म का निर्माण हो सकता है। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि बायोफिल्म के रूप में मौजूद होने पर ई. फेसिअम और ई. फेसिअम पर्यावरणीय प्रतिरोध को बढ़ाते हैं23, 24, 25। हालांकि, यह अध्ययन दर्शाता है कि ओजोन का एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल बीजाणुओं पर महत्वपूर्ण जीवाणुनाशक प्रभाव है।
हमारे अध्ययन की एक सीमा यह है कि हमने उपचार के बाद ओजोन प्रतिधारण के प्रभाव का आकलन किया। इससे व्यवहार्य जीवाणु कोशिकाओं की संख्या का अधिक अनुमान लगाया जा सकता है।
हालांकि यह अध्ययन अस्पताल में कीटाणुनाशक के रूप में ओजोन की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए किया गया था, लेकिन हमारे परिणामों को सभी अस्पताल परिवेशों पर लागू करना कठिन है। इसलिए, वास्तविक अस्पताल वातावरण में इस डीबीडी ओजोन स्टेरिलाइजर की उपयोगिता और अनुकूलता की जांच के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।
डीबीडी प्लाज्मा रिएक्टरों द्वारा उत्पादित ओजोन, एमडीआरओ और सी. डिफिसाइल के लिए एक सरल और उपयोगी कीटाणुशोधन एजेंट हो सकता है। इस प्रकार, ओजोन उपचार को अस्पताल के वातावरण के कीटाणुशोधन के एक प्रभावी विकल्प के रूप में माना जा सकता है।
वर्तमान अध्ययन में उपयोग किए गए और/या विश्लेषण किए गए डेटासेट उचित अनुरोध पर संबंधित लेखकों से प्राप्त किए जा सकते हैं।
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