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Un ambiente sanitario contaminato gioca un ruolo importante nella diffusione di organismi multiresistenti ai farmaci (MDR) e di C. difficile. Lo scopo di questo studio era valutare l'effetto dell'ozono prodotto da un reattore al plasma a scarica a barriera dielettrica (DBD) sull'azione di Enterococcus faecalis resistente alla vancomicina (VRE), Klebsiella pneumoniae resistente ai carbapenemi (CRE), Pseudomonas aeruginosa resistente ai carbapenemi (CRPA), Acinetobacter baumannii resistente ai carbapenemi (CRAB) e spore di Clostridium difficile. Diversi materiali contaminati con VRE, CRE, CRPA, CRAB e spore di C. difficile sono stati trattati con ozono a varie concentrazioni e tempi di esposizione. La microscopia a forza atomica (AFM) ha dimostrato la modificazione della superficie dei batteri dopo il trattamento con ozono. Quando una dose di 500 ppm di ozono è stata applicata a VRE e CRAB per 15 minuti, è stata osservata una diminuzione di circa 2 o più log10 nell'acciaio inossidabile, nel tessuto e nel legno, e una diminuzione di 1-2 log10 nel vetro e nella plastica. Le spore di C. difficile si sono rivelate più resistenti all'ozono rispetto a tutti gli altri organismi testati. All'analisi AFM, dopo il trattamento con ozono, le cellule batteriche si sono gonfiate e deformate. L'ozono prodotto dal reattore al plasma DBD rappresenta uno strumento di decontaminazione semplice e prezioso per i microrganismi multiresistenti (MDRO) e le spore di C. difficile, noti per essere patogeni comuni delle infezioni nosocomiali.
La comparsa di microrganismi multiresistenti (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 strutture sanitarie si trovano sempre più spesso ad affrontare la comparsa e la diffusione di microrganismi multiresistenti (MRO). I principali MRO sono lo Staphylococcus aureus meticillino-resistente e l'enterococco vancomicina-resistente (VRE), gli enterobatteri produttori di beta-lattamasi a spettro esteso (ESBL), lo Pseudomonas aeruginosa multiresistente, l'Acinetobacter baumannii multiresistente e l'Enterobacter resistente ai carbapenemi (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. I microrganismi multiresistenti e il 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 nelle strutture sanitarie svolgono un ruolo importante nella trasmissione di MDRO e C. difficile quando gli operatori sanitari (HCW) entrano in contatto con superfici contaminate o quando i pazienti entrano in contatto diretto con superfici contaminate 3,4. Gli ambienti contaminati nelle strutture sanitarie riducono l'incidenza di infezioni o colonizzazioni da MLRO e C. difficile5,6,7. Data la preoccupazione globale per l'aumento della resistenza antimicrobica, è chiaro che sono necessarie ulteriori ricerche su metodi e procedure di decontaminazione nelle strutture sanitarie. 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 di decontaminazione promettenti. Tuttavia, questi dispositivi UV o a perossido di idrogeno disponibili in commercio non solo sono costosi, ma 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 disinfezione5.
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 a barriera 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 riportato l'utilizzo in ambito sanitario8,11.
In questo studio, abbiamo utilizzato un generatore di ozono al plasma DBD compatto per dimostrarne l'efficacia nell'eliminazione di microrganismi multiresistenti (MDRO) e Clostridium difficile, anche quelli inoculati su vari materiali comunemente utilizzati in ambito medico. Inoltre, il processo di sterilizzazione con ozono è stato chiarito mediante 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. batteri 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) della Korea Agency for Disease Control and Prevention. È stato isolato da un paziente in Corea del Sud nel 2019 ed è risultato appartenere a ST15 utilizzando la tipizzazione multilocus sequence typing. Il brodo Brain Heart Infusion (BHI) (BD, Sparks, MD, USA) inoculato con VRE, CRE, CRPA e CRAB è stato ben miscelato e incubato a 37 °C per 24 ore.
Il Clostridium difficile è stato seminato in anaerobiosi su agar sangue per 48 ore. Diverse colonie sono state quindi aggiunte a 5 ml di brodo cuore-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, il surnatante è stato scartato e il pellet contenente spore e batteri uccisi è stato risospeso in 0,3 ml di acqua. Le cellule vitali sono state contate mediante semina a spirale della sospensione batterica su piastre di agar sangue dopo opportuna diluizione. La colorazione di Gram ha confermato che dall'85% al ​​90% delle strutture batteriche erano spore.
Il seguente studio è stato condotto per indagare gli effetti dell'ozono come disinfettante su varie superfici contaminate da microrganismi multiresistenti (MDRO) e spore di Clostridium difficile, noti per causare infezioni correlate all'assistenza sanitaria. Preparare campioni di acciaio inossidabile, tessuto (cotone), vetro, plastica (acrilico) e legno (pino) di un centimetro per un 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 varie superfici di substrato e su piastre di agar. I pannelli sono stati quindi sterilizzati esponendoli all'ozono per un certo periodo di tempo e a una determinata concentrazione in una camera sigillata. La figura 1 mostra una fotografia dell'apparecchiatura per la sterilizzazione con ozono. I reattori al plasma DBD sono stati fabbricati fissando elettrodi in acciaio inossidabile perforati ed esposti sulla parte anteriore e posteriore di piastre di allumina (dielettrico) spesse 1 mm. Per gli elettrodi perforati, l'apertura e l'area del foro erano rispettivamente di 3 mm e 0,33 mm. Ciascun 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 effettuata in una camera divisa in volume in un compartimento superiore e uno inferiore, che contengono rispettivamente i campioni contaminati da batteri e i generatori di plasma. Il compartimento superiore è dotato di due valvole per l'aspirazione e lo sfiato dell'ozono residuo. Prima dell'utilizzo nell'esperimento, è stata misurata la variazione nel tempo della concentrazione di ozono nella stanza dopo l'accensione dell'impianto al plasma, in base allo spettro di assorbimento della linea spettrale a 253,65 nm di una lampada a mercurio.
(a) Schema di un apparato sperimentale per la sterilizzazione di batteri su vari materiali utilizzando 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 (OriginPro software, Northampton, MA, USA; https://www.originlab.com).
Innanzitutto, sterilizzando cellule batteriche poste su piastre di agar con ozono, variando la concentrazione e il tempo di trattamento, sono stati determinati i valori ottimali per la decontaminazione di microrganismi multiresistenti (MDRO) e Clostridium difficile. Durante il processo di sterilizzazione, la camera viene prima spurgata con aria ambiente e poi riempita di ozono attivando l'unità al plasma. Dopo che i campioni sono stati trattati con ozono per un periodo di tempo predeterminato, una pompa a membrana viene utilizzata per rimuovere l'ozono residuo. Le misurazioni sono state effettuate su un campione di una coltura completa di 24 ore (~ 10⁸ CFU/ml). Campioni di sospensioni di cellule batteriche (20 μl) sono stati inizialmente diluiti in serie dieci volte con soluzione fisiologica sterile, quindi 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 sono state contate le colonie per valutare l'efficacia della sterilizzazione.
Inoltre, secondo le condizioni di sterilizzazione definite nello studio precedente, 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 ufc/ml). Campioni di sospensione cellulare batterica (20 μl) sono stati diluiti in serie dieci volte con soluzione fisiologica sterile, quindi i campioni sono stati immersi in questi brodi diluiti per valutare la contaminazione. I campioni rimossi dopo l'immersione nel brodo di diluizione sono stati posti in piastre di Petri sterili e lasciati asciugare a temperatura ambiente per 24 ore. Posizionare il coperchio della piastra di Petri sul campione e inserirlo con cura nella camera di prova. Rimuovere il coperchio dalla piastra di Petri ed esporre il campione a 500 ppm di ozono per 15 minuti. I campioni di controllo sono stati posti in una cappa a flusso laminare 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 fisiologica sterile utilizzando un miscelatore a vortice per isolare i batteri dalla superficie. La sospensione eluita è stata diluita in serie 10 volte con soluzione fisiologica 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 nel numero di batteri tra i controlli non esposti e i campioni esposti è stata calcolata per ottenere una riduzione logaritmica del numero di batteri (ovvero l'efficienza di sterilizzazione) nelle condizioni di prova.
Le cellule biologiche devono essere immobilizzate su una piastra per microscopia a forza atomica (AFM); pertanto, come substrato viene utilizzato un disco di mica piatto e uniformemente ruvido, con una scala di rugosità inferiore alle dimensioni delle cellule. Il diametro e lo spessore dei dischi erano rispettivamente di 20 mm e 0,21 mm. Per ancorare saldamente le cellule alla superficie, quest'ultima viene rivestita con poli-L-lisina (200 µl), rendendola carica positivamente e la membrana cellulare carica negativamente. Dopo il rivestimento con poli-L-lisina, i dischi di mica vengono lavati 3 volte con 1 ml di acqua deionizzata (DI) e lasciati asciugare all'aria per tutta la notte. Successivamente, le cellule batteriche vengono applicate sulla superficie di mica rivestita con poli-L-lisina, dosando una soluzione batterica diluita, lasciando agire per 30 minuti, e infine la superficie di mica viene 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 spore di VRE, CRAB e C. difficile è stata visualizzata mediante AFM (XE-7, Park Systems). La modalità operativa dell'AFM è impostata su tapping mode, 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 velocità 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, variando la concentrazione di ozono e il tempo di esposizione. La figura 1b mostra la curva concentrazione-tempo dell'ozono per ciascuna condizione di prova dopo l'accensione del dispositivo al plasma. La concentrazione è aumentata in modo logaritmico, raggiungendo 300 e 500 ppm dopo rispettivamente 1,5 e 2,5 minuti. Test preliminari con VRE hanno dimostrato che il minimo necessario per decontaminare efficacemente i batteri è di 300 ppm di ozono per 10 minuti. Pertanto, negli esperimenti successivi, 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 ogni dose di ozono e tempo di esposizione è stata calcolata e riportata nella Tabella 1. L'esposizione a 300 o 500 ppm di ozono per 10-15 minuti ha determinato una riduzione complessiva dei VRE pari o superiore a 2 log10. Questo elevato livello di eliminazione batterica con CRE è stato raggiunto con 15 minuti di esposizione a 300 o 500 ppm di ozono. Una significativa riduzione della CRPA (> 7 log10) è stata ottenuta con l'esposizione a 500 ppm di ozono per 15 minuti. Una significativa riduzione della 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 una significativa riduzione della 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 della CRPA (> 7 log10) dopo 15 minuti di esposizione a 500 ppm di ozono.Eliminazione trascurabile dei batteri CRAB a 300 ppm di ozono; Tuttavia, a 500 ppm di ozono, si è registrata una riduzione > 1,5 log10. Tuttavia, a 500 ppm di ozono, si è registrata 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 superiore a 2,5 log10. L'esposizione delle spore di C. difficile a 300 o 500 ppm di ozono ha determinato una riduzione superiore a 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 superiori a 2,5 log10.Velocità di produzione pari a 300 o 500 ppm rispetto a 2,5 log10 livelli. 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 superiori a 2,5 log10.
Sulla base degli esperimenti sopra descritti, è stata riscontrata una quantità sufficiente di ozono per inattivare i batteri a una dose di 500 ppm 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 efficacia di sterilizzazione è mostrata nella Tabella 2. Gli organismi di prova sono stati valutati due volte. Nel caso di VRE e CRAB, l'ozono è risultato meno efficace sulle superfici di vetro e plastica, sebbene sia stata osservata una riduzione logaritmica di circa un fattore 2 o superiore sulle superfici di 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'efficacia battericida di diversi materiali contro VRE, CRAB e C. difficile, sono stati utilizzati test t per confrontare le differenze tra il numero di CFU per millilitro nei gruppi di controllo e sperimentali su diversi materiali (Fig. 2). I ceppi hanno mostrato differenze statisticamente significative, ma sono state osservate differenze più significative per le spore di VRE e CRAB rispetto alle spore di C. difficile.
Grafico a dispersione degli effetti dell'ozono sull'uccisione batterica di vari materiali (a) VRE, (b) CRAB e (c) C. difficile.
È stata eseguita un'analisi AFM su spore di VRE, CRAB e C. difficile, trattate e non trattate con ozono, per studiare in dettaglio il processo di sterilizzazione tramite ozono. Le figure 3a, 3c e 3e mostrano le immagini AFM di spore di VRE, CRAB e C. difficile non trattate, rispettivamente. Come si può osservare nelle immagini 3D, le cellule appaiono lisce e intatte. Le figure 3b, 3d e 3f mostrano spore di VRE, CRAB e C. difficile dopo il trattamento con ozono. Non solo le dimensioni complessive delle cellule testate si sono ridotte, ma la loro superficie è diventata notevolmente più ruvida dopo l'esposizione all'ozono.
Immagini AFM di spore di VRE, MRAB e C. difficile non trattate (a, c, e) e (b, d, f) trattate con ozono a 500 ppm per 15 minuti. Le immagini sono state create 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 è in grado di decontaminare efficacemente i microrganismi multiresistenti (MDRO) e le spore di Clostridium difficile, noti per essere tra le principali cause di infezioni nosocomiali. Inoltre, nel nostro studio, considerando che la contaminazione ambientale con MDRO e spore di Clostridium difficile può essere fonte di infezioni nosocomiali, l'effetto germicida dell'ozono si è rivelato efficace sui materiali utilizzati principalmente in ambito ospedaliero. I test di decontaminazione sono stati eseguiti utilizzando apparecchiature al plasma DBD dopo la contaminazione artificiale di materiali quali acciaio inossidabile, tessuto, vetro, plastica e legno con MDRO e spore di Clostridium difficile. Di conseguenza, sebbene l'effetto decontaminato vari a seconda del materiale, la capacità decontaminante dell'ozono è notevole.
Nelle stanze d'ospedale, gli oggetti toccati frequentemente richiedono una disinfezione di routine a basso livello. Il metodo standard per la decontaminazione di tali oggetti è la pulizia manuale con un disinfettante liquido come un composto di ammonio quaternario¹³. Anche con la rigorosa osservanza delle raccomandazioni per l'uso di disinfettanti, il perossido di idrogeno (MPO) è difficile da rimuovere con la pulizia ambientale tradizionale (solitamente manuale)¹⁴. Pertanto, sono necessarie nuove tecnologie, come i metodi senza contatto. Di conseguenza, si è manifestato interesse per i disinfettanti gassosi, tra cui il perossido di idrogeno e l'ozono¹⁰. Il vantaggio dei disinfettanti gassosi è che possono raggiungere luoghi e oggetti inaccessibili ai metodi manuali tradizionali. Il perossido di idrogeno è entrato recentemente in uso in ambito medico, tuttavia è tossico e deve essere maneggiato secondo rigorose procedure. La sterilizzazione al plasma con perossido di idrogeno richiede un tempo di spurgo relativamente lungo prima del ciclo di sterilizzazione successivo. Al contrario, l'ozono agisce come un agente antibatterico ad ampio spettro, efficace contro batteri e virus resistenti ad altri disinfettanti⁸,¹¹,¹⁵. Inoltre, l'ozono può essere prodotto a basso costo dall'aria atmosferica e non richiede l'utilizzo di sostanze chimiche tossiche aggiuntive che possono lasciare un'impronta dannosa sull'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 depurazione dei gas di scarico. È anche possibile inalare il 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 ozono possono essere utilizzati per la disinfezione in ambito sanitario. Abbiamo sviluppato un dispositivo con elevate capacità di sterilizzazione, facile utilizzo e servizio rapido per i pazienti ospedalizzati. Inoltre, abbiamo sviluppato una semplice unità di sterilizzazione che utilizza l'aria ambiente senza costi aggiuntivi. Ad oggi, mancano informazioni sufficienti sui requisiti minimi di ozono per l'inattivazione dei microrganismi multiresistenti (MDRO). L'apparecchiatura utilizzata nel nostro studio è facile da configurare, ha tempi di funzionamento brevi e si prevede che sia utile per la sterilizzazione frequente delle apparecchiature.
Il meccanismo dell'azione battericida dell'ozono non è del tutto chiaro. Diversi studi hanno dimostrato che l'ozono danneggia le membrane cellulari batteriche, causando perdite intracellulari e la conseguente 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 si sono ridotte di dimensioni, ma sono anche diventate significativamente più ruvide in superficie, indicando un danno o una corrosione della membrana più esterna e dei materiali interni a causa della forte capacità ossidante dell'ozono gassoso. 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 ospedaliere. Le spore rimangono nei luoghi in cui vengono rilasciate 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, si possono considerare diverse strategie per ridurre l'infezione da C. difficile negli ambienti sanitari. Per l'uso solo 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 del C. difficile 5. In questo studio, l'efficacia dell'ozono come disinfettante è variata 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 e E. faecium aumentano la resistenza ambientale quando sono presenti come biofilm23, 24, 25. Tuttavia, questo studio mostra che l'ozono ha un significativo effetto battericida su MDRO e spore di C. difficile.
Un limite del nostro studio è che abbiamo valutato l'effetto della ritenzione di ozono dopo la bonifica. Ciò 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 un ambiente ospedaliero, è difficile generalizzare i nostri risultati a tutti gli ambienti ospedalieri. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per indagare 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 rappresentare un agente decontaminato semplice ed efficace contro i microrganismi multiresistenti (MDRO) e il Clostridium difficile. Pertanto, il trattamento con ozono può essere considerato un'alternativa valida per la disinfezione degli ambienti ospedalieri.
I set di dati utilizzati e/o analizzati nel presente studio sono disponibili presso i rispettivi autori su richiesta motivata.
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