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Un ambiente sanitario contaminato svolge un ruolo importante nella diffusione di organismi multifarmaco-resistenti (MDR) e di C. difficile. Lo scopo di questo studio era valutare l'effetto dell'ozono prodotto da un reattore al plasma a scarica dielettrica (DBD) sull'azione di Enterococcus faecalis (VRE) resistente alla vancomicina, Klebsiella pneumoniae (CRE) resistente ai carbapenemi, Acinetobacter baumannii (CRAB) resistente ai carbapenemi e spore di Clostridium difficile. Diversi materiali contaminati da VRE, CRE, CRPA, CRAB e spore di C. difficile sono stati trattati con ozono a diverse concentrazioni e tempi di esposizione. La microscopia a forza atomica (AFM) ha dimostrato la modificazione superficiale dei batteri dopo il trattamento con ozono. Applicando una dose di 500 ppm di ozono a VRE e CRAB per 15 minuti, si è osservata una diminuzione di circa 2 o più log10 in acciaio inossidabile, tessuto e legno, e una diminuzione di 1-2 log10 in vetro e plastica. Le spore di C. difficile sono risultate più resistenti all'ozono rispetto a tutti gli altri organismi testati. Su AFM, dopo il trattamento con ozono, le cellule batteriche si sono rigonfiate e deformate. L'ozono prodotto dal reattore al plasma DBD è uno strumento di decontaminazione semplice e prezioso per MDRO e spore di C. difficile, noti per essere patogeni comuni delle infezioni correlate all'assistenza sanitaria.
L'emergenza di organismi multifarmaco-resistenti (MDR) è causata dall'uso improprio di antibiotici nell'uomo e negli animali ed è stata identificata dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) come una grave minaccia per la salute pubblica1. In particolare, le istituzioni sanitarie si trovano sempre più spesso ad affrontare l'emergenza e la diffusione di MRO. I principali MRO sono Staphylococcus aureus meticillino-resistente ed enterococco vancomicina-resistente (VRE), enterobatteri produttori di beta-lattamasi a spettro esteso (ESBL), Pseudomonas aeruginosa multifarmaco-resistente, Acinetobacter baumannii multifarmaco-resistente ed Enterobacter carbapenemi-resistente (CRE). Inoltre, l'infezione da Clostridium difficile è una delle principali cause di diarrea associata all'assistenza sanitaria, con un impatto significativo sul sistema sanitario. MDRO e C. difficile si trasmettono attraverso le mani degli operatori sanitari, ambienti contaminati o direttamente da persona a persona. Studi recenti hanno dimostrato che gli ambienti contaminati in ambito sanitario svolgono un ruolo importante nella trasmissione di MDRO e C. difficile quando gli operatori sanitari (OS) entrano in contatto con superfici contaminate o quando i pazienti entrano in contatto diretto con superfici contaminate 3,4. Gli ambienti contaminati in ambito sanitario riducono l'incidenza di infezione o colonizzazione da MLRO e C. difficile 5,6,7. Data la preoccupazione globale per l'aumento della resistenza antimicrobica, è chiaro che sono necessarie ulteriori ricerche su metodi e procedure per la decontaminazione in ambito sanitario. Recentemente, i metodi di pulizia terminale senza contatto, in particolare le apparecchiature a raggi ultravioletti (UV) o i sistemi a perossido di idrogeno, sono stati riconosciuti come metodi promettenti di decontaminazione. Tuttavia, questi dispositivi UV o a perossido di idrogeno disponibili in commercio non sono solo costosi, la disinfezione UV è efficace solo sulle superfici esposte, mentre la disinfezione al plasma di perossido di idrogeno richiede un tempo di decontaminazione relativamente lungo prima del successivo ciclo di disinfezione 5.
L'ozono possiede note proprietà anticorrosive e può essere prodotto a basso costo8. È anche noto per essere tossico per la salute umana, ma può decomporsi rapidamente in ossigeno8. I reattori al plasma a scarica dielettrica (DBD) sono di gran lunga i generatori di ozono più comuni9. Le apparecchiature DBD consentono di creare plasma a bassa temperatura nell'aria e produrre ozono. Finora, l'uso pratico dell'ozono è stato principalmente limitato alla disinfezione dell'acqua delle piscine, dell'acqua potabile e delle acque reflue10. Diversi studi ne hanno segnalato l'utilizzo in ambito sanitario8,11.
In questo studio, abbiamo utilizzato un generatore compatto di ozono al plasma DBD per dimostrarne l'efficacia nell'eliminazione di MDRO e C. difficile, anche quelli inoculati su vari materiali comunemente utilizzati in ambito medico. Inoltre, il processo di sterilizzazione con ozono è stato chiarito utilizzando immagini di microscopia a forza atomica (AFM) di cellule trattate con ozono.
I ceppi sono stati ottenuti da isolati clinici di: VRE (SCH 479 e SCH 637), Klebsiella pneumoniae resistente ai carbapenemi (CRE; SCH CRE-14 e DKA-1), Pseudomonas aeruginosa resistente ai carbapenemi (CRPA; 54 e 83) e batteri resistenti ai carbapenemi. Pseudomonas aeruginosa (CRPA; 54 e 83). Acinetobacter baumannii resistente (CRAB; F2487 e SCH-511). C. difficile è stato ottenuto dalla National Pathogen Culture Collection (NCCP 11840) dell'Agenzia coreana per il controllo e la prevenzione delle malattie. È stato isolato da un paziente in Corea del Sud nel 2019 ed è risultato appartenere al gruppo ST15 mediante tipizzazione multilocus. Il brodo Brain Heart Infusion (BHI) (BD, Sparks, MD, USA) inoculato con VRE, CRE, CRPA e CRAB è stato miscelato bene e incubato a 37° C per 24 ore.
C. difficile è stato seminato in condizioni anaerobiche su agar sangue per 48 ore. Diverse colonie sono state quindi aggiunte a 5 ml di brodo di cuore e cervello e incubate in condizioni anaerobiche per 48 ore. Successivamente, la coltura è stata agitata, sono stati aggiunti 5 ml di etanolo al 95%, agitata nuovamente e lasciata a temperatura ambiente per 30 minuti. Dopo centrifugazione a 3000 g per 20 minuti, scartare il surnatante e sospendere il pellet contenente spore e batteri uccisi in 0,3 ml di acqua. Le cellule vitali sono state contate mediante semina a spirale della sospensione cellulare batterica su piastre di agar sangue dopo opportuna diluizione. La colorazione di Gram ha confermato che l'85-90% delle strutture batteriche erano spore.
Il seguente studio è stato condotto per valutare gli effetti dell'ozono come disinfettante su diverse superfici contaminate da MDRO e spore di C. difficile, note per causare infezioni correlate all'assistenza sanitaria. Preparare campioni di acciaio inossidabile, tessuto (cotone), vetro, plastica (acrilico) e legno (pino) di dimensioni pari a un centimetro per centimetro. Disinfettare i campioni prima dell'uso. Tutti i campioni sono stati sterilizzati in autoclave prima dell'infezione batterica.
In questo studio, le cellule batteriche sono state distribuite su diverse superfici di substrato e su piastre di agar. I pannelli vengono quindi sterilizzati esponendoli all'ozono per un certo periodo di tempo e a una certa concentrazione in una camera sigillata. La figura 1 mostra una fotografia di un'apparecchiatura di sterilizzazione con ozono. I reattori al plasma DBD sono stati realizzati applicando elettrodi in acciaio inossidabile perforati ed esposti alla parte anteriore e posteriore di piastre di allumina (dielettrico) spesse 1 mm. Per gli elettrodi perforati, l'apertura e la superficie del foro erano rispettivamente di 3 mm e 0,33 mm. Ogni elettrodo ha una forma rotonda con un diametro di 43 mm. Un alimentatore ad alta tensione e alta frequenza (GBS Elektronik GmbH Minipuls 2.2) è stato utilizzato per applicare una tensione sinusoidale di circa 8 kV picco-picco a una frequenza di 12,5 kHz agli elettrodi perforati per generare plasma ai bordi degli elettrodi. Poiché la tecnologia si basa su un metodo di sterilizzazione a gas, la sterilizzazione viene eseguita in una camera divisa in compartimenti superiori e inferiori, che contengono rispettivamente i campioni contaminati da batteri e i generatori di plasma. Il compartimento superiore è dotato di due valvole per la rimozione e lo sfiato dell'ozono residuo. Prima dell'esperimento, è stata misurata la variazione temporale della concentrazione di ozono nella stanza dopo l'accensione dell'impianto al plasma, in base allo spettro di assorbimento della linea spettrale di 253,65 nm di una lampada al mercurio.
(a) Schema di un apparato sperimentale per la sterilizzazione di batteri su vari materiali utilizzando l'ozono generato nel reattore al plasma DBD, e (b) concentrazione di ozono e tempo di generazione del plasma nella camera di sterilizzazione. La figura è stata realizzata utilizzando OriginPro versione 9.0 (software OriginPro, Northampton, MA, USA; https://www.originlab.com).
In primo luogo, sterilizzando le cellule batteriche poste su piastre di agar con ozono, modificando al contempo la concentrazione di ozono e il tempo di trattamento, sono stati determinati la concentrazione di ozono e il tempo di trattamento appropriati per la decontaminazione da MDRO e C. difficile. Durante il processo di sterilizzazione, la camera viene prima spurgata con aria ambiente e poi riempita di ozono accendendo l'unità al plasma. Dopo che i campioni sono stati trattati con ozono per un periodo di tempo predeterminato, viene utilizzata una pompa a membrana per rimuovere l'ozono rimanente. Le misurazioni hanno utilizzato un campione di una coltura completa di 24 ore (~ 108 UFC/ml). Campioni di sospensioni di cellule batteriche (20 μl) sono stati prima diluiti serialmente dieci volte con soluzione salina sterile, quindi questi campioni sono stati distribuiti su piastre di agar sterilizzate con ozono nella camera. Successivamente, campioni ripetuti, costituiti da campioni esposti e non esposti all'ozono, sono stati incubati a 37 °C per 24 ore e le colonie sono state contate per valutare l'efficacia della sterilizzazione.
Inoltre, secondo le condizioni di sterilizzazione definite nello studio sopra citato, l'effetto di decontaminazione di questa tecnologia su MDRO e C. difficile è stato valutato utilizzando campioni di vari materiali (acciaio inossidabile, tessuto, vetro, plastica e legno) comunemente utilizzati nelle strutture mediche. Sono state utilizzate colture complete di 24 ore (~108 cfu/ml). Campioni di sospensione cellulare batterica (20 μl) sono stati diluiti serialmente dieci volte con soluzione salina sterile, quindi i campioni sono stati immersi in questi brodi diluiti per valutarne la contaminazione. I campioni rimossi dopo l'immersione nel brodo di diluizione sono stati posti in piastre Petri sterili e asciugati a temperatura ambiente per 24 ore. Chiudere il coperchio della piastra Petri sul campione e posizionarlo con cautela nella camera di prova. Rimuovere il coperchio dalla piastra Petri ed esporre il campione a 500 ppm di ozono per 15 minuti. I campioni di controllo sono stati posti in una cappa di sicurezza biologica e non sono stati esposti all'ozono. Immediatamente dopo l'esposizione all'ozono, i campioni e i campioni non irradiati (ovvero i controlli) sono stati miscelati con soluzione salina sterile utilizzando un miscelatore vortex per isolare i batteri dalla superficie. La sospensione eluita è stata diluita serialmente 10 volte con soluzione salina sterile, dopodiché il numero di batteri diluiti è stato determinato su piastre di agar sangue (per batteri aerobi) o piastre di agar sangue anaerobico per Brucella (per Clostridium difficile) e incubate a 37 °C per 24 ore o in condizioni anaerobiche per 48 ore a 37 °C in duplicato per determinare la concentrazione iniziale dell'inoculo. La differenza nelle conte batteriche tra controlli non esposti e campioni esposti è stata calcolata per ottenere una riduzione logaritmica delle conte batteriche (ovvero, efficienza di sterilizzazione) nelle condizioni di test.
Le cellule biologiche devono essere immobilizzate su una piastra per imaging AFM; pertanto, come substrato viene utilizzato un disco di mica piatto e uniformemente ruvido, con una scala di rugosità inferiore alle dimensioni della cellula. Il diametro e lo spessore dei dischi erano rispettivamente di 20 mm e 0,21 mm. Per ancorare saldamente le cellule alla superficie, la superficie della mica viene rivestita con poli-L-lisina (200 µl), caricandola positivamente e la membrana cellulare negativamente. Dopo il rivestimento con poli-L-lisina, i dischi di mica sono stati lavati 3 volte con 1 ml di acqua deionizzata (DI) e lasciati asciugare all'aria per una notte. Successivamente, le cellule batteriche sono state applicate alla superficie della mica rivestita con poli-L-lisina dosando una soluzione batterica diluita, lasciate agire per 30 minuti e quindi la superficie della mica è stata lavata con 1 ml di acqua deionizzata.
Metà dei campioni è stata trattata con ozono e la morfologia superficiale delle piastre di mica caricate con VRE, CRAB e spore di C. difficile è stata visualizzata tramite AFM (XE-7, Park Systems). La modalità operativa dell'AFM è impostata sulla modalità "tapping", un metodo comune per l'imaging di cellule biologiche. Negli esperimenti è stato utilizzato un microcantilever progettato per la modalità senza contatto (OMCL-AC160TS, OLYMPUS Microscopy). Le immagini AFM sono state registrate con una frequenza di scansione della sonda di 0,5 Hz, ottenendo una risoluzione di 2048 × 2048 pixel.
Per determinare le condizioni in cui i reattori al plasma DBD sono efficaci per la sterilizzazione, abbiamo condotto una serie di esperimenti utilizzando sia MDRO (VRE, CRE, CRPA e CRAB) che C. difficile per variare la concentrazione di ozono e il tempo di esposizione. La figura 1b mostra la curva di concentrazione e tempo di esposizione dell'ozono per ciascuna condizione di test dopo l'accensione del dispositivo al plasma. La concentrazione è aumentata logaritmicamente, raggiungendo 300 e 500 ppm rispettivamente dopo 1,5 e 2,5 minuti. Test preliminari con VRE hanno dimostrato che il minimo richiesto per decontaminare efficacemente i batteri è 300 ppm di ozono per 10 minuti. Pertanto, negli esperimenti seguenti, MDRO e C. difficile sono stati esposti all'ozono a due diverse concentrazioni (300 e 500 ppm) e a due diversi tempi di esposizione (10 e 15 minuti). L'efficienza di sterilizzazione per ciascuna dose di ozono e impostazione del tempo di esposizione è stata calcolata e mostrata nella Tabella 1. L'esposizione a 300 o 500 ppm di ozono per 10-15 minuti ha comportato una riduzione complessiva del VRE di 2 o più log10. Questo elevato livello di uccisione batterica con CRE è stato raggiunto con 15 minuti di esposizione a 300 o 500 ppm di ozono. Un'elevata riduzione del CRPA (> 7 log10) è stata ottenuta con l'esposizione a 500 ppm di ozono per 15 minuti. Un'elevata riduzione del CRPA (> 7 log10) è stata ottenuta con l'esposizione a 500 ppm di ozono per 15 minuti. La misurazione CRPA (> 7 log10) è stata fornita per 500 ore su un milione di ore in una durata di 15 minuti. È stata ottenuta un'elevata riduzione del CRPA (> 7 log10) con l'esposizione a 500 ppm di ozono per 15 minuti.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)。 CRPA di precisione (> 7 log10) dopo 15 minuti di esposizione all'ossigeno con concentratore 500 ppm. Riduzione significativa del CRPA (> 7 log10) dopo 15 minuti di esposizione a 500 ppm di ozono.Uccisione trascurabile dei batteri CRAB a 300 ppm di ozono; tuttavia, a 500 ppm di ozono, si è verificata una riduzione > 1,5 log10. tuttavia, a 500 ppm di ozono, si è verificata una riduzione > 1,5 log10. su un'area di concentrazione di 500 pezzi su un milione è stata rilevata una velocità > 1,5 log10. tuttavia, a una concentrazione di ozono di 500 ppm, è stata osservata una diminuzione di >1,5 log10.Velocità di 500 ppm, velocità di 1,5 log10.Velocità di 500 ppm, velocità di 1,5 log10. Su un'area di concentrazione di 500 pezzi su un milione è stata rilevata una luminosità >1,5 log10. Tuttavia, a una concentrazione di ozono di 500 ppm, è stata osservata una diminuzione di >1,5 log10. L'esposizione delle spore di C. difficile a 300 o 500 ppm di ozono ha determinato una riduzione > 2,5 log10. L'esposizione delle spore di C. difficile a 300 o 500 ppm di ozono ha determinato una riduzione > 2,5 log10. Presenza di spore di C. difficile ossidazione con concentratore 300 o 500 pezzi su un milione di prodotti con snizhению > 2,5 log10. L'esposizione delle spore di C. difficile a 300 o 500 ppm di ozono ha determinato riduzioni >2,5 log10.Velocità di produzione pari a 300 o 500 ppm rispetto a 2,5 log10 ppm. 300 o 500 ppm di volume di lavoro> 2,5 log10 pollici. Presenza di spore di C. difficile ossidazione con concentratore 300 o 500 pezzi su un milione di prodotti con snizèniю >2,5 log10. L'esposizione delle spore di C. difficile a 300 o 500 ppm di ozono ha determinato riduzioni >2,5 log10.
Sulla base degli esperimenti sopra descritti, è stato riscontrato un requisito sufficiente per inattivare i batteri a una dose di 500 ppm di ozono per 15 minuti. Le spore di VRE, CRAB e C. difficile sono state testate per l'effetto germicida dell'ozono su una varietà di materiali, tra cui acciaio inossidabile, tessuto, vetro, plastica e legno, comunemente utilizzati negli ospedali. La loro efficienza di sterilizzazione è mostrata nella Tabella 2. Gli organismi testati sono stati valutati due volte. In VRE e CRAB, l'ozono è risultato meno efficace su superfici in vetro e plastica, sebbene sia stata osservata una riduzione di log10 di circa un fattore 2 o più su superfici in acciaio inossidabile, tessuto e legno. Le spore di C. difficile sono risultate più resistenti al trattamento con ozono rispetto a tutti gli altri organismi testati. Per studiare statisticamente l'effetto dell'ozono sull'effetto letale di diversi materiali contro VRE, CRAB e C. difficile, sono stati utilizzati test t per confrontare le differenze tra il numero di UFC per millilitro nei gruppi di controllo e sperimentale su diversi materiali (Fig. 2). i ceppi hanno mostrato differenze statisticamente significative, ma sono state osservate differenze più significative per le spore VRE e CRAB rispetto alle spore C. difficile.
Diagramma di dispersione degli effetti dell'ozono sull'uccisione batterica di vari materiali (a) VRE, (b) CRAB e (c) C. difficile.
L'imaging AFM è stato eseguito su spore di VRE, CRAB e C. difficile trattate e non trattate con ozono per studiare in dettaglio il processo di sterilizzazione con gas ozono. Le figure 3a, c ed e mostrano immagini AFM rispettivamente di spore di VRE, CRAB e C. difficile non trattate. Come si vede nelle immagini 3D, le cellule sono lisce e intatte. Le figure 3b, d ed f mostrano le spore di VRE, CRAB e C. difficile dopo il trattamento con ozono. Non solo si è verificata una riduzione delle dimensioni complessive per tutte le cellule testate, ma la loro superficie è diventata notevolmente più ruvida dopo l'esposizione all'ozono.
Immagini AFM di VRE, MRAB e spore di C. difficile non trattate (a, c, e) e (b, d, f) trattate con 500 ppm di ozono per 15 minuti. Le immagini sono state ottenute utilizzando Park Systems XEI versione 5.1.6 (XEI Software, Suwon, Corea; https://www.parksystems.com/102-products/park-xe-bio).
La nostra ricerca dimostra che l'ozono prodotto dalle apparecchiature al plasma DBD dimostra la capacità di decontaminare efficacemente le spore di MDRO e C. difficile, note per essere le principali cause di infezioni correlate all'assistenza sanitaria. Inoltre, nel nostro studio, dato che la contaminazione ambientale con spore di MDRO e C. difficile può essere una fonte di infezioni correlate all'assistenza sanitaria, l'effetto germicida dell'ozono si è rivelato efficace per i materiali utilizzati principalmente in ambito ospedaliero. Sono stati eseguiti test di decontaminazione utilizzando apparecchiature al plasma DBD dopo la contaminazione artificiale di materiali come acciaio inossidabile, tessuto, vetro, plastica e legno con spore di MDRO e C. difficile. Di conseguenza, sebbene l'effetto decontaminatore vari a seconda del materiale, la capacità decontaminante dell'ozono è notevole.
Gli oggetti toccati frequentemente nelle stanze di ospedale richiedono una disinfezione di routine di basso livello. Il metodo standard per decontaminare tali oggetti è la pulizia manuale con un disinfettante liquido come un composto di ammonio quaternario 13. Anche con la rigorosa aderenza alle raccomandazioni per l'uso dei disinfettanti, l'MPO è difficile da rimuovere con la tradizionale pulizia ambientale (solitamente manuale) 14. Pertanto, sono necessarie nuove tecnologie, come i metodi senza contatto. Di conseguenza, c'è stato interesse per i disinfettanti gassosi, tra cui il perossido di idrogeno e l'ozono 10. Il vantaggio dei disinfettanti gassosi è che possono raggiungere luoghi e oggetti che i metodi manuali tradizionali non possono raggiungere. Il perossido di idrogeno è entrato recentemente in uso in ambito medico, tuttavia il perossido di idrogeno stesso è tossico e deve essere maneggiato secondo rigorose procedure di manipolazione. La sterilizzazione al plasma con perossido di idrogeno richiede un tempo di spurgo relativamente lungo prima del successivo ciclo di sterilizzazione. Al contrario, l'ozono agisce come un agente antibatterico ad ampio spettro, efficace contro batteri e virus resistenti ad altri disinfettanti 8, 11, 15. Inoltre, l'ozono può essere prodotto a basso costo dall'aria atmosferica e non richiede l'aggiunta di sostanze chimiche tossiche che possono lasciare un'impronta dannosa nell'ambiente, poiché alla fine si decompone in ossigeno. Tuttavia, il motivo per cui l'ozono non è ampiamente utilizzato come disinfettante è il seguente. L'ozono è tossico per la salute umana, quindi la sua concentrazione non supera in media 0,07 ppm per più di 8 ore16, pertanto sono stati sviluppati e immessi sul mercato sterilizzatori a ozono, principalmente per la pulizia dei gas di scarico. È anche possibile inalare gas e produrre un odore sgradevole dopo la decontaminazione5,8. L'ozono non è stato utilizzato attivamente nelle strutture mediche. Tuttavia, l'ozono può essere utilizzato in sicurezza nelle camere di sterilizzazione e con adeguate procedure di ventilazione, e la sua rimozione può essere notevolmente accelerata utilizzando un convertitore catalitico. In questo studio, dimostriamo che gli sterilizzatori a plasma di ozono possono essere utilizzati per la disinfezione in ambito sanitario. Abbiamo sviluppato un dispositivo con elevate capacità di sterilizzazione, facile da usare e servizio rapido per i pazienti ospedalizzati. Inoltre, abbiamo sviluppato un'unità di sterilizzazione semplice che utilizza l'aria ambiente senza costi aggiuntivi. Ad oggi, non vi sono informazioni sufficienti sui requisiti minimi di ozono per l'inattivazione degli MDRO. L'apparecchiatura utilizzata nel nostro studio è facile da installare e ha un breve tempo di funzionamento, e si prevede che sarà utile per la sterilizzazione frequente delle apparecchiature.
Il meccanismo dell'azione battericida dell'ozono non è completamente chiaro. Diversi studi hanno dimostrato che l'ozono danneggia le membrane cellulari batteriche, causando perdite intracellulari e lisi cellulare17,18. L'ozono può interferire con l'attività enzimatica cellulare reagendo con i gruppi tiolici e può modificare le basi puriniche e pirimidiniche negli acidi nucleici. Questo studio ha visualizzato la morfologia delle spore di VRE, CRAB e C. difficile prima e dopo il trattamento con ozono e ha scoperto che non solo diminuivano di dimensioni, ma diventavano anche significativamente più ruvide in superficie, indicando danni o corrosione della membrana più esterna. e i materiali interni a causa dell'ozono gassoso hanno una forte capacità ossidante. Questo danno può portare all'inattivazione cellulare, a seconda della gravità delle alterazioni cellulari.
Le spore di C. difficile sono difficili da rimuovere dalle stanze di ospedale. Le spore rimangono nelle aree in cui si diffondono 10,20. Inoltre, in questo studio, sebbene la massima riduzione logaritmica di 10 volte del numero di batteri su piastre di agar a 500 ppm di ozono per 15 minuti sia stata di 2,73, l'effetto battericida dell'ozono su vari materiali contenenti spore di C. difficile è stato ridotto. Pertanto, possono essere prese in considerazione diverse strategie per ridurre l'infezione da C. difficile in ambito sanitario. Per l'uso esclusivo in camere isolate per C. difficile, può anche essere utile regolare il tempo di esposizione e l'intensità del trattamento con ozono. Inoltre, dobbiamo tenere presente che il metodo di decontaminazione con ozono non può sostituire completamente la pulizia manuale convenzionale con disinfettanti e strategie antimicrobiche e può anche essere molto efficace nel controllo di C. difficile 5 . In questo studio, l'efficacia dell'ozono come disinfettante variava per diversi tipi di MPO. L'efficacia può dipendere da diversi fattori, come lo stadio di crescita, la parete cellulare e l'efficienza dei meccanismi di riparazione21,22. La ragione del diverso effetto sterilizzante dell'ozono sulla superficie di ciascun materiale potrebbe essere dovuta alla formazione di un biofilm. Studi precedenti hanno dimostrato che E. faecium ed E. faecium aumentano la resistenza ambientale quando presenti come biofilm23, 24, 25. Tuttavia, questo studio dimostra che l'ozono ha un significativo effetto battericida sulle spore di MDRO e C. difficile.
Un limite del nostro studio è che abbiamo valutato l'effetto della ritenzione di ozono dopo la bonifica. Questo può portare a una sovrastima del numero di cellule batteriche vitali.
Sebbene questo studio sia stato condotto per valutare l'efficacia dell'ozono come disinfettante in ambito ospedaliero, è difficile generalizzare i nostri risultati a tutti gli ambienti ospedalieri. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per valutare l'applicabilità e la compatibilità di questo sterilizzatore a ozono DBD in un ambiente ospedaliero reale.
L'ozono prodotto dai reattori al plasma DBD potrebbe essere un agente decontaminante semplice e prezioso per MDRO e C. difficile. Pertanto, il trattamento con ozono può essere considerato un'alternativa efficace alla disinfezione dell'ambiente ospedaliero.
I set di dati utilizzati e/o analizzati nello studio attuale sono disponibili presso i rispettivi autori su richiesta ragionevole.
Strategia globale dell'OMS per contenere la resistenza antimicrobica. https://www.who.int/drugresistance/WHO_Global_Strategy.htm/en/ Disponibile.
Dubberke, ER e Olsen, MA L'impatto del Clostridium difficile sul sistema sanitario. Dubberke, ER e Olsen, MA L'impatto del Clostridium difficile sul sistema sanitario.Dubberke, ER e Olsen, MA Il peso del Clostridium difficile nel sistema sanitario. Dubberke, ER & Olsen, MA 艰难梭菌对医疗保健系统的负担. Dubberke, ER e Olsen, MADubberke, ER e Olsen, MA Il peso del Clostridium difficile sul sistema sanitario.clinico. Infetta. Dis. https://doi.org/10.1093/cid/cis335 (2012).
Boyce, JM L'inquinamento ambientale ha un impatto significativo sulle infezioni nosocomiali. J. Hospital. Infect. 65 (Allegato 2), 50-54. https://doi.org/10.1016/s0195-6701(07)60015-2 (2007).
Kim, YA, Lee, H. e K L.,. Kim, YA, Lee, H. e K L.,.Kim, YA, Lee, H. e KL,. Kim, YA, Lee, H. e K L.,. Kim, YA, Lee, H. e K L.,.Kim, YA, Lee, H. e KL,.Controllo dell'inquinamento e delle infezioni dell'ambiente ospedaliero da parte di batteri patogeni [J. Korea J. Hospital Infection Control. 20(1), 1-6 (2015).
Dancer, SJ La lotta contro le infezioni nosocomiali: attenzione al ruolo dell'ambiente e alle nuove tecnologie di disinfezione. clinica. microrganismo. aperto 27(4), 665–690. https://doi.org/10.1128/cmr.00020-14 (2014).
Weber, DJ et al. Efficacia dei dispositivi UV e dei sistemi a perossido di idrogeno per la decontaminazione delle aree terminali: focus sugli studi clinici. Sì. J. Infection Control. 44 (5 aggiunte), e77-84. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2015.11.015 (2016).
Siani, H. e Maillard, JY Le migliori pratiche nella decontaminazione degli ambienti sanitari. Siani, H. e Maillard, JY Le migliori pratiche nella decontaminazione degli ambienti sanitari. Siani, H. & Maillard, JY Pratica pratica di disinserimento dei documenti di trasformazione. Siani, H. e Maillard, JY Buone pratiche nella decontaminazione degli ambienti sanitari. Siani, H. & Maillard, JY 医疗环境净化的最佳实践. Siani, H. e Maillard, JY Le migliori pratiche di purificazione dell'ambiente medico. Siani, H. & Maillard, JY L'analisi precedente dell'obesità medica. Siani, H. e Maillard, JY Migliori pratiche nella decontaminazione delle strutture mediche.EURO. J. Clin. microorganismo Per infettare Dis. 34(1), 1-11. https://doi.org/10.1007/s10096-014-2205-9 (2015).
Sharma, M. e Hudson, JB L'ozono è un agente antibatterico efficace e pratico. Sharma, M. e Hudson, JB L'ozono è un agente antibatterico efficace e pratico.Sharma, M. e Hudson, JB L'ozono gassoso è un agente antibatterico efficace e pratico. Sharma, M. & Hudson, JB ha scritto: Sharma, M. e Hudson, JBSharma, M. e Hudson, JB L'ozono gassoso è un agente antimicrobico efficace e pratico.Sì. J. Controllo delle infezioni. 36(8), 559-563. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2007.10.021 (2008).
Seung-Lok Pak, J.-DM, Lee, S.-H. e Shin, S.-Y. e Shin, S.-Y.e Shin, S.-Yu. e Shin, S.-Y. e Shin, S.-Y.e Shin, S.-Yu.L'ozono viene generato in modo efficiente utilizzando elettrodi a piastra grigliata in un generatore di ozono a scarica con barriera dielettrica. J. Electrostatics. 64(5), 275-282. https://doi.org/10.1016/j.elstat.2005.06.007 (2006).
Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. Applicazione di un nuovo processo di decontaminazione mediante ozono gassoso. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. Applicazione di un nuovo processo di decontaminazione mediante ozono gassoso.Moat J., Cargill J., Sean J. e Upton M. Applicazione di un nuovo processo di decontaminazione mediante gas ozono. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. e Upton, M.Moat J., Cargill J., Sean J. e Upton M. Applicazione di un nuovo processo di purificazione mediante gas ozono.Can. J. Microrganismi. 55(8), 928–933. https://doi.org/10.1139/w09-046 (2009).
Zoutman, D., Shannon, M. e Mandel, A. Efficacia di un nuovo sistema a base di ozono per la rapida disinfezione di alto livello di spazi e superfici sanitarie. Zoutman, D., Shannon, M. e Mandel, A. Efficacia di un nuovo sistema a base di ozono per la rapida disinfezione di alto livello di spazi e superfici sanitarie.Zutman, D., Shannon, M. e Mandel, A. Efficienza di un nuovo sistema a base di ozono per la disinfezione rapida e di alto livello di ambienti e superfici mediche. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. 忛行快速高水平消毒的有效性. Zoutman, D., Shannon, M. e Mandel, A.Zutman, D., Shannon, M. e Mandel, A. Efficacia di un nuovo sistema all'ozono per la disinfezione rapida e di alto livello di ambienti e superfici mediche.Sì. J. Controllo delle infezioni. 39(10), 873-879. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2011.01.012 (2011).
Wullt, M., Odenholt, I. & Walder, M. Attività di tre disinfettanti e nitrito acidificato contro le spore di Clostridium difficile. Wullt, M., Odenholt, I. & Walder, M. Attività di tre disinfettanti e nitrito acidificato contro le spore di Clostridium difficile.Woollt, M., Odenholt, I. e Walder, M. Attività di tre disinfettanti e nitrito acidificato contro le spore di Clostridium difficile.Vullt M, Odenholt I e Walder M. Attività di tre disinfettanti e nitriti acidificati contro le spore di Clostridium difficile. Infection Control Hospital. Epidemiologia. 24(10), 765-768. https://doi.org/10.1086/502129 (2003).
Ray, A. et al. Decontaminazione con perossido di idrogeno vaporizzato durante un'epidemia di Acinetobacter baumannii multiresistente in un ospedale di lungodegenza. Infection Control Hospital. Epidemiology. 31(12), 1236-1241. https://doi.org/10.1086/657139 (2010).
Ekshtein, BK et al. Riduzione della contaminazione delle superfici ambientali da Clostridium difficile ed enterococchi resistenti alla vancomicina a seguito dell'adozione di misure volte a migliorare i metodi di pulizia. Malattie infettive della Marina. 7, 61. https://doi.org/10.1186/1471-2334-7-61 (2007).
Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. Trattamento dell'acqua e dell'aria con ozono come tecnologia di sanificazione alternativa. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. Trattamento dell'acqua e dell'aria con ozono come tecnologia di sanificazione alternativa.Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, KM e Montomoli, E. Trattamento dell'acqua e dell'aria con ozono come tecnologia alternativa di sanificazione. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E.Martinelli M, Giovannangeli F, Rotunno S, Trombetta SM e Montomoli E. Trattamento dell'acqua e dell'aria con ozono come metodo alternativo di disinfezione.J. Pagina precedente. medicina. Hagrid. 58(1), E48-e52 (2017).
Ministero dell'Ambiente coreano. https://www.me.go.kr/mamo/web/index.do?menuId=586 (2022). Aggiornato al 12 gennaio 2022.
Thanomsub, B. et al. Effetto del trattamento con ozono sulla crescita cellulare batterica e sui cambiamenti ultrastrutturali. Appendice J. Gen. microorganism. 48(4), 193-199. https://doi.org/10.2323/jgam.48.193 (2002).
Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM e Yang, XH Effetti dell'ozono sulla permeabilità della membrana e sull'ultrastruttura in Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM e Yang, XH Effetti dell'ozono sulla permeabilità della membrana e sull'ultrastruttura in Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран и ультраструктуру Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM e Yang, XH Effetto dell'ozono sulla permeabilità della membrana e sull'ultrastruttura di Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM e Yang, XH 臭氧对铜绿假单胞菌膜通透性和超微结构的影响. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM e Yang, XH Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран и ультраструктуру Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM e Yang, XH Effetto dell'ozono sulla permeabilità della membrana e sull'ultrastruttura di Pseudomonas aeruginosa.J. Applicazione. microrganismo. 111(4), 1006-1015. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05113.x (2011).
Russell, AD Somiglianze e differenze nelle risposte microbiche ai fungicidi. J. Antibiotici. Chemioterapia. 52(5), 750-763. https://doi.org/10.1093/jac/dkg422 (2003).
Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. e Calcaterra, M. Progettazione di un protocollo per l'eliminazione del Clostridium difficile: un progetto collaborativo. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. e Calcaterra, M. Progettazione di un protocollo per l'eliminazione del Clostridium difficile: un progetto collaborativo.Whitaker J, Brown BS, Vidal S e Calcaterra M. Sviluppo di un protocollo per eliminare il Clostridium difficile: una joint venture. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. Leggi di più Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. e Calcaterra, M.Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. e Calcaterra, M. Sviluppo di un protocollo per eliminare il Clostridium difficile: una joint venture.Sì. J. Controllo delle infezioni. 35(5), 310-314. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2006.08.010 (2007).
Broadwater, WT, Hoehn, RC e King, PH Sensibilità di tre specie batteriche selezionate all'ozono. Broadwater, WT, Hoehn, RC e King, PH Sensibilità di tre specie batteriche selezionate all'ozono. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH La presenza di tre batteri luminosi nell'ozono. Broadwater, WT, Hoehn, RC e King, PH Sensibilità all'ozono di tre specie batteriche selezionate. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 三种选定细菌对臭氧的敏感性. Broadwater, WT, Hoehn, RC e King, PH Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH La presenza di tre batteri batterici nell'ozono. Broadwater, WT, Hoehn, RC e King, PH Sensibilità all'ozono di tre batteri selezionati.affermazione. microrganismo. 26(3), 391–393. https://doi.org/10.1128/am.26.3.391-393.1973 (1973).
Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ e Bourke, P. Valutazione del meccanismo di stress ossidativo microbico del trattamento con ozono attraverso le risposte dei mutanti di Escherichia coli. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ e Bourke, P. Valutazione del meccanismo di stress ossidativo microbico del trattamento con ozono attraverso le risposte dei mutanti di Escherichia coli.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ e Burk, P. Valutazione del meccanismo dello stress ossidativo microbico mediante trattamento con ozono da reazioni mutanti di 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 e Bourque, P. Valutazione dei meccanismi dello stress ossidativo microbico nel trattamento con ozono attraverso reazioni mutanti di Escherichia coli.J. Applicazione. microrganismo. 111(1), 136-144. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05021.x (2011).
Greene, C., Wu, J., Rickard, AH e Xi, C. Valutazione della capacità dell'Acinetobacter baumannii di formare biofilm su sei diverse superfici di interesse biomedico. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH e Xi, C. Valutazione della capacità dell'Acinetobacter baumannii di formare biofilm su sei diverse superfici di interesse biomedico.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. e Si, K. Valutazione della capacità dell'Acinetobacter baumannii di formare biofilm su sei diverse superfici di rilevanza biomedica. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Valutazione della capacità di 鲍曼不动天生在六种 di formare biofilm su varie superfici rilevanti dal punto di vista biomedico.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. e Si, K. Valutazione della capacità dell'Acinetobacter baumannii di formare biofilm su sei diverse superfici di rilevanza biomedica.Wright. applicazione microorganismo 63(4), 233-239. https://doi.org/10.1111/lam.12627 (2016).