Nature.com을 방문해 주셔서 감사합니다. 현재 사용 중인 브라우저 버전은 CSS 지원이 제한적입니다. 최상의 경험을 위해 최신 버전의 브라우저를 사용하시거나 (Internet Explorer의 호환성 모드를 비활성화하세요). 지속적인 지원을 위해 당분간은 스타일과 JavaScript를 적용하지 않고 사이트를 표시합니다.
오염된 의료 환경은 다제내성균(MDR) 및 클로스트리디움 디피실(C. difficile) 확산에 중요한 역할을 합니다. 본 연구는 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마 반응기에서 생성된 오존이 반코마이신 내성 장구균(VRE), 카바페넴 내성 폐렴간균(CRE), 카바페넴 내성 녹농균(CRPA), 카바페넴 내성 아시네토박터 바우마니(CRAB) 및 클로스트리디움 디피실 포자로 오염된 다양한 재료에 미치는 항균 효과를 평가하는 것을 목표로 했습니다. VRE, CRE, CRPA, CRAB 및 C. difficile 포자로 오염된 다양한 재료를 다양한 농도와 노출 시간으로 오존 처리했습니다. 원자력 현미경(AFM)을 이용하여 오존 처리 후 세균 표면의 변화를 관찰했습니다. 500ppm의 오존을 VRE와 CRAB에 15분간 처리했을 때, 스테인리스강, 직물, 목재에서는 약 2 log10 이상의 감소가 관찰되었고, 유리와 플라스틱에서는 1-2 log10의 감소가 관찰되었습니다. C. difficile 포자는 시험한 다른 모든 미생물보다 오존에 대한 내성이 더 강한 것으로 나타났습니다. 원자력 현미경(AFM) 관찰 결과, 오존 처리 후 세균 세포가 팽창하고 변형되었습니다. DBD 플라즈마 반응기에서 생성된 오존은 의료 관련 감염의 흔한 병원균으로 알려진 다제내성균(MDRO)과 C. difficile 포자를 제거하는 간단하고 효과적인 살균 도구입니다.
다제내성균(MDR)의 출현은 사람과 동물에서 항생제 오남용으로 인해 발생하며, 세계보건기구(WHO)는 이를 공중보건에 대한 주요 위협으로 규정하고 있습니다.¹ 특히 의료기관은 다제내성균(MRO)의 출현 및 확산에 점점 더 직면하고 있습니다. 주요 다제내성균으로는 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA), 반코마이신 내성 장구균(VRE), 광범위 베타락탐 분해효소 생성 장내세균(ESBL), 다제내성 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 다제내성 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii), 카바페넴 내성 장내세균(CRE) 등이 있습니다. 또한, 클로스트리디움 디피실 감염은 의료 관련 설사의 주요 원인으로, 의료 시스템에 상당한 부담을 주고 있습니다. 다제내성균과 클로스트리디움 디피실은 의료진의 손, 오염된 환경, 또는 사람 간 직접 접촉을 통해 전파됩니다. 최근 연구에 따르면 의료 환경의 오염은 의료 종사자(HCW)가 오염된 표면에 접촉하거나 환자가 오염된 표면에 직접 접촉할 때 다제내성균(MLRO) 및 클로스트리디움 디피실(C. difficile) 전파에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다.3,4 의료 환경의 오염된 환경을 개선하면 MLRO 및 C. difficile 감염 또는 집락 형성을 줄일 수 있습니다.5,6,7 항생제 내성 증가에 대한 전 세계적인 우려가 커지고 있는 상황에서 의료 환경의 소독 방법 및 절차에 대한 추가 연구가 절실히 필요합니다. 최근에는 비접촉식 최종 세척 방법, 특히 자외선(UV) 장비 또는 과산화수소 시스템이 유망한 소독 방법으로 주목받고 있습니다. 그러나 시판되는 UV 또는 과산화수소 장비는 가격이 비쌀 뿐만 아니라, UV 소독은 노출된 표면에만 효과적이며, 과산화수소 플라즈마 소독은 다음 소독 주기까지 비교적 긴 소독 시간이 필요합니다.5
오존은 부식 방지 특성이 있는 것으로 알려져 있으며 저렴하게 생산할 수 있습니다.8 또한 인체에 유독한 것으로 알려져 있지만 산소로 빠르게 분해됩니다.8 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마 반응기는 가장 일반적인 오존 발생기입니다.9 DBD 장비를 사용하면 공기 중에서 저온 플라즈마를 생성하여 오존을 발생시킬 수 있습니다. 지금까지 오존의 실제 사용은 주로 수영장 물, 식수 및 하수 소독에 국한되어 왔습니다.10 몇몇 연구에서 의료 환경에서의 오존 사용에 대해 보고했습니다.8,11
본 연구에서는 소형 DBD 플라즈마 오존 발생기를 이용하여 의료 현장에서 흔히 사용되는 다양한 재질에 접종된 다제내성균(MDRO) 및 클로스트리디움 디피실리균(C. difficile)까지 효과적으로 사멸시키는 것을 입증하였다. 또한, 오존 처리된 세포의 원자력 현미경(AFM) 이미지를 분석하여 오존 살균 과정을 규명하였다.
균주는 VRE(SCH 479 및 SCH 637), 카바페넴 내성 폐렴간균(CRE; SCH CRE-14 및 DKA-1), 카바페넴 내성 녹농균(CRPA; 54 및 83), 그리고 카바페넴 내성 아시네토박터 바우마니(CRAB; F2487 및 SCH-511)의 임상 분리주에서 얻었습니다. 클로스트리디움 디피실리(C. difficile)는 질병관리청의 국가 병원균 배양 컬렉션(NCCP 11840)에서 얻었으며, 2019년 한국의 한 환자로부터 분리되었고, 다중유전자좌 서열형 분석(MLST)을 통해 ST15형으로 확인되었습니다. VRE, CRE, CRPA 및 CRAB를 접종한 Brain Heart Infusion (BHI) Broth(BD, Sparks, MD, USA)를 잘 혼합한 후 37°C에서 24시간 동안 배양했습니다.
클로스트리디움 디피실레균(C. difficile)을 혈액 한천 배지에 접종하여 48시간 동안 혐기성 배양하였다. 몇 개의 콜로니를 5ml의 뇌심장배지(Brain Heart Broth)에 넣고 48시간 동안 혐기성 조건에서 배양하였다. 이후 배양액을 흔들어 섞은 다음 95% 에탄올 5ml를 첨가하고 다시 흔들어 섞은 후 실온에서 30분간 방치하였다. 3000g에서 20분간 원심분리한 후 상층액을 버리고 포자와 사멸한 세균이 포함된 침전물을 0.3ml의 물에 현탁시켰다. 적절히 희석한 후 세균 현탁액을 혈액 한천 배지에 나선형으로 접종하여 생존 세포 수를 측정하였다. 그람 염색 결과 세균 구조의 85~90%가 포자임을 확인하였다.
본 연구는 의료 관련 감염을 유발하는 것으로 알려진 다제내성균(MDRO) 및 클로스트리디움 디피실리균(C. difficile) 포자로 오염된 다양한 표면에 대한 오존의 살균 효과를 조사하기 위해 수행되었습니다. 스테인리스강, 면직물, 유리, 아크릴 플라스틱, 소나무 목재로 각각 1cm x 1cm 크기의 시료를 준비했습니다. 모든 시료는 사용 전에 소독했습니다. 모든 시료는 세균 접종 전에 고압멸균기로 멸균 처리했습니다.
본 연구에서는 세균 세포를 다양한 기질 표면과 한천 배지에 도포했습니다. 그런 다음 밀폐된 챔버에서 일정 시간 동안 특정 농도의 오존에 노출시켜 패널을 살균했습니다. 그림 1은 오존 살균 장비의 사진입니다. DBD 플라즈마 반응기는 두께 1mm의 알루미나(유전체) 판의 앞면과 뒷면에 천공된 노출형 스테인리스 스틸 전극을 부착하여 제작했습니다. 천공 전극의 개구부와 구멍 면적은 각각 3mm와 0.33mm였습니다. 각 전극은 직경 43mm의 원형입니다. 고전압 고주파 전원 공급 장치(GBS Elektronik GmbH Minipuls 2.2)를 사용하여 약 8kV 피크-투-피크의 정현파 전압을 12.5kHz 주파수로 천공 전극에 인가하여 전극 가장자리에서 플라즈마를 발생시켰습니다. 이 기술은 가스 살균 방식이기 때문에, 살균은 부피에 따라 상부와 하부로 나뉜 챔버에서 수행됩니다. 상부에는 세균에 오염된 시료가, 하부에는 플라즈마 발생기가 각각 들어 있습니다. 상부에는 잔류 오존을 제거하고 배출하기 위한 두 개의 밸브 포트가 있습니다. 실험에 사용하기 전에, 플라즈마 장치를 가동한 후 실내 오존 농도의 시간 경과에 따른 변화를 수은 램프의 253.65 nm 파장 흡수 스펙트럼을 이용하여 측정했습니다.
(a) DBD 플라즈마 반응기에서 생성된 오존을 이용하여 다양한 재료 표면의 세균을 살균하기 위한 실험 장치 개략도, (b) 살균 챔버 내 오존 농도 및 플라즈마 생성 시간. 본 그림은 OriginPro 버전 9.0(OriginPro 소프트웨어, 미국 매사추세츠주 노스햄프턴; https://www.originlab.com)을 이용하여 작성하였다.
먼저, 오존 농도와 처리 시간을 변화시키면서 한천 배지에 접종된 세균 세포를 오존으로 살균하여 다제내성균(MDRO)과 클로스트리디움 디피실리균(C. difficile) 살균에 적합한 오존 농도와 처리 시간을 결정했습니다. 살균 과정에서 챔버 내부를 먼저 대기로 퍼지한 후 플라즈마 장치를 작동시켜 오존을 채웠습니다. 시료를 미리 정해진 시간 동안 오존으로 처리한 후, 다이어프램 펌프를 사용하여 잔류 오존을 제거했습니다. 측정에는 24시간 배양액(약 10⁸ CFU/ml)을 사용했습니다. 세균 세포 현탁액(20 μl)을 멸균 식염수로 10배씩 단계적으로 희석한 후, 챔버 내 오존으로 살균된 한천 배지에 접종했습니다. 그 후, 오존에 노출된 시료와 노출되지 않은 시료를 각각 37°C에서 24시간 동안 배양하고 콜로니 수를 세어 살균 효과를 평가했습니다.
또한, 상기 연구에서 정의된 멸균 조건에 따라, 의료기관에서 흔히 사용되는 다양한 재질(스테인리스강, 직물, 유리, 플라스틱 및 목재)의 시편을 이용하여 이 기술의 다제내성균(MDRO) 및 클로스트리디움 디피실레균(C. difficile)에 대한 오염 제거 효과를 평가하였다. 24시간 배양액(~10⁸ cfu/ml)을 사용하였다. 세균 세포 현탁액(20 μl)을 멸균 식염수로 10배씩 단계적으로 희석한 후, 시편을 희석액에 담가 오염 여부를 평가하였다. 희석액에 담근 후 꺼낸 시편을 멸균 페트리 접시에 옮겨 담고 실온에서 24시간 동안 건조시켰다. 페트리 접시 뚜껑을 덮고 조심스럽게 시험 챔버에 넣었다. 페트리 접시 뚜껑을 제거하고 시편을 500 ppm 오존에 15분 동안 노출시켰다. 대조군은 생물학적 안전 캐비닛에 보관하였으며 오존에 노출시키지 않았다. 오존에 노출된 직후, 시료와 비조사 시료(즉, 대조군)를 멸균 식염수와 혼합하고 와류 혼합기를 사용하여 표면에서 세균을 분리했습니다. 분리된 현탁액을 멸균 식염수로 10배씩 단계적으로 희석한 후, 희석된 세균 수를 혈액 한천 배지(호기성 세균의 경우) 또는 브루셀라균용 혐기성 혈액 한천 배지(클로스트리디움 디피실레균의 경우)에 접종하고 37°C에서 24시간 또는 37°C에서 48시간 동안 혐기 조건에서 2회 배양하여 초기 접종 농도를 측정했습니다. 노출되지 않은 대조군과 노출된 시료 간의 세균 수 차이를 계산하여 시험 조건에서의 세균 수 감소율(즉, 살균 효율)을 구했습니다.
생물학적 세포를 AFM 이미징 플레이트에 고정시키기 위해 세포 크기보다 작은 표면 거칠기를 가진 평평하고 균일한 운모 디스크를 기판으로 사용했습니다. 디스크의 직경과 두께는 각각 20mm와 0.21mm였습니다. 세포를 표면에 단단히 고정하기 위해 운모 표면에 폴리-L-리신(200µl)을 코팅하여 양전하를 띠게 하고 세포막은 음전하를 띠게 했습니다. 폴리-L-리신 코팅 후, 운모 디스크를 1ml의 탈이온수로 3회 세척하고 하룻밤 동안 공기 중에서 건조했습니다. 그런 다음, 희석된 세균 용액을 폴리-L-리신으로 코팅된 운모 표면에 도포하고 30분 동안 방치한 후, 운모 표면을 1ml의 탈이온수로 세척했습니다.
시료의 절반은 오존으로 처리하였고, VRE, CRAB 및 C. difficile 포자가 도포된 운모판의 표면 형태를 AFM(XE-7, Park Systems)을 이용하여 관찰하였다. AFM은 생물학적 세포 이미징에 일반적으로 사용되는 태핑 모드로 설정하였다. 실험에서는 비접촉 모드용 마이크로캔틸레버(OMCL-AC160TS, OLYMPUS Microscopy)를 사용하였다. AFM 이미지는 0.5Hz의 프로브 스캔 속도로 기록되었으며, 이미지 해상도는 2048 × 2048 픽셀이었다.
DBD 플라즈마 반응기의 살균 효과를 확인하기 위해, 다제내성균(MDRO, VRE, CRE, CRPA, CRAB)과 클로스트리디움 디피실레(C. difficile)를 대상으로 오존 농도와 노출 시간을 변화시키면서 일련의 실험을 수행했습니다. 그림 1b는 플라즈마 장치를 가동한 후 각 실험 조건에서의 오존 농도-시간 곡선을 보여줍니다. 오존 농도는 로그 함수적으로 증가하여 1.5분 후 300ppm, 2.5분 후 500ppm에 도달했습니다. VRE를 이용한 예비 실험 결과, 세균을 효과적으로 살균하는 데 필요한 최소 오존 농도는 300ppm에서 10분인 것으로 나타났습니다. 따라서, 다음 실험에서는 MDRO와 C. difficile을 두 가지 농도(300ppm 및 500ppm)와 두 가지 노출 시간(10분 및 15분)에서 오존에 노출시켰습니다. 각 오존 농도 및 노출 시간 설정에 따른 살균 효율을 계산하여 표 1에 나타냈다. 300ppm 또는 500ppm의 오존에 10~15분간 노출시킨 결과, VRE가 2 log10 이상 감소했다. CRE를 포함한 세균에 대해 이처럼 높은 수준의 살균 효과는 300ppm 또는 500ppm의 오존에 15분간 노출시켰을 때 달성되었다. 500ppm의 오존에 15분 동안 노출시켰을 때 CRPA가 7 log10 이상 크게 감소했습니다. 500ppm의 오존에 15분 동안 노출시켰을 때 CRPA가 7 log10 이상 크게 감소했습니다. Высокое снижение CRPA (> 7 log10) было достигнуто при воздействии 500 частей на миллион озона в течение 15 minут. 500ppm 오존에 15분간 노출시켰을 때 CRPA가 7 log10 이상 크게 감소하는 효과를 얻었다.暴露于500ppm 량은 15分钟后,可大幅降低CRPA (> 7 log10)입니다.暴露于500ppm 량은 15分钟后,可大幅降低CRPA (> 7 log10)입니다. Сучественное снижение CRPA (> 7 log10) после 15-minutного воздействия озона с концентрацией 500ppm. 500ppm 오존에 15분간 노출 후 CRPA가 현저하게 감소함(> 7 log10).300ppm 오존 농도에서 CRAB 박테리아 사멸 효과는 미미함; 하지만 오존 농도가 500ppm일 때는 1.5 log10 이상의 감소가 나타났습니다. 하지만 오존 농도가 500ppm일 때는 1.5 log10 이상의 감소가 나타났습니다. однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблудалось снижение > 1,5 log10. 하지만 오존 농도가 500ppm일 때는 1.5 log10 이상의 감소가 관찰되었습니다.然而，500ppm 臭氧下，减少了> 1.5 log10。然而，500ppm 臭氧下，减少了> 1.5 log10。 однако при онцентрации озона 500 частей на миллион наблудалось снижение >1,5 log10. 하지만 오존 농도가 500ppm일 때는 1.5 log10 이상의 감소가 관찰되었습니다. 클로스트리디움 디피실 포자를 300ppm 또는 500ppm의 오존에 노출시킨 결과 2.5 log10 이상의 감소가 나타났습니다. 클로스트리디움 디피실 포자를 300ppm 또는 500ppm의 오존에 노출시킨 결과 2.5 log10 이상의 감소가 나타났습니다. C. difficile의 크기는 300 또는 500으로 100% 미만이며 2,5 log10보다 큽니다. 클로스트리디움 디피실 포자를 300ppm 또는 500ppm의 오존에 노출시킨 결과 2.5 log10 이상의 감소가 나타났습니다.将艰难梭菌孢子暴露于300 或500ppm 的臭氧中导致> 2.5 log10减少. 300 ~ 500ppm 량> 2.5 log10 减少。 C. difficile의 범위는 300 또는 500으로 100% 이상이며 2,5 log10 이상입니다. 클로스트리디움 디피실 포자를 300ppm 또는 500ppm의 오존에 노출시킨 결과 2.5 log10 이상의 감소가 나타났습니다.
위의 실험 결과를 바탕으로, 500ppm의 오존 농도에서 15분 동안 처리하면 세균을 불활성화시키는 데 충분한 농도임을 확인했습니다. VRE, CRAB 및 C. difficile 포자를 대상으로 병원에서 흔히 사용되는 스테인리스강, 직물, 유리, 플라스틱, 목재 등 다양한 재질에 대한 오존의 살균 효과를 시험했습니다. 살균 효율은 표 2에 나타냈습니다. 시험 균주는 두 번씩 평가했습니다. VRE와 CRAB의 경우, 유리와 플라스틱 표면에서는 오존의 효과가 상대적으로 낮았지만, 스테인리스강, 직물, 목재 표면에서는 log10 값이 약 2배 이상 감소하는 것을 관찰했습니다. C. difficile 포자는 다른 모든 시험 균주보다 오존 처리에 대한 저항성이 더 높은 것으로 나타났습니다. 다양한 재질에 대한 VRE, CRAB 및 C. difficile의 살균 효과에 대한 오존의 영향을 통계적으로 분석하기 위해, t-검정을 사용하여 각 재질에서 대조군과 실험군의 밀리리터당 CFU 수의 차이를 비교했습니다(그림 2). 균주 간에 통계적으로 유의미한 차이가 나타났지만, C. difficile 포자보다 VRE 및 CRAB 포자에서 더 유의미한 차이가 관찰되었습니다.
다양한 물질의 세균 사멸에 대한 오존의 효과를 나타낸 산점도 (a) VRE, (b) CRAB, (c) C. difficile.
오존 처리 및 미처리된 VRE, CRAB, C. difficile 포자에 대해 AFM 이미징을 수행하여 오존 가스 살균 과정을 자세히 연구했습니다. 그림 3a, c, e는 각각 미처리된 VRE, CRAB, C. difficile 포자의 AFM 이미지를 보여줍니다. 3D 이미지에서 볼 수 있듯이 세포는 매끄럽고 손상되지 않은 상태입니다. 그림 3b, d, f는 오존 처리 후의 VRE, CRAB, C. difficile 포자를 보여줍니다. 모든 포자의 전체 크기가 감소했을 뿐만 아니라 오존에 노출된 후 표면이 눈에 띄게 거칠어졌습니다.
처리하지 않은 VRE, MRAB 및 C. difficile 포자의 AFM 이미지(a, c, e)와 500ppm 오존으로 15분간 처리한 포자의 AFM 이미지(b, d, f). 이미지는 Park Systems XEI 버전 5.1.6(XEI Software, 수원, 한국; https://www.parksystems.com/102-products/park-xe-bio)을 사용하여 생성되었습니다.
본 연구 결과에 따르면 DBD 플라즈마 장비로 생성된 오존은 의료 관련 감염의 주요 원인균인 다제내성균(MDRO)과 클로스트리디움 디피실리균(C. difficile) 포자를 효과적으로 살균할 수 있는 것으로 나타났습니다. 또한, MDRO와 C. difficile 포자에 의한 환경 오염이 의료 관련 감염의 원인이 될 수 있다는 점을 고려할 때, 본 연구에서는 병원 환경에서 주로 사용되는 재료에 대한 오존의 살균 효과가 우수함을 확인했습니다. 스테인리스강, 천, 유리, 플라스틱, 목재 등의 재료에 MDRO와 C. difficile 포자를 인위적으로 오염시킨 후 DBD 플라즈마 장비를 사용하여 살균 시험을 수행했습니다. 그 결과, 재료에 따라 살균 효과는 다소 차이가 있었지만, 오존의 살균 능력은 매우 뛰어난 것으로 나타났습니다.
병실에서 자주 접촉하는 물건들은 일상적인 저수준 소독이 필요합니다. 이러한 물건들을 소독하는 표준적인 방법은 4급 암모늄 화합물과 같은 액체 소독제를 이용한 수동 세척입니다. 13 소독제 사용 권장 사항을 엄격히 준수하더라도, MPO(미생물 오염물질)는 기존의 환경 소독(일반적으로 수동 세척)으로는 제거하기 어렵습니다. 14 따라서 비접촉 방식과 같은 새로운 기술이 필요합니다. 이에 따라 과산화수소와 오존을 포함한 기체 소독제에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 10 기체 소독제의 장점은 기존의 수동 방식으로는 도달할 수 없는 장소와 물건까지 소독할 수 있다는 것입니다. 과산화수소는 최근 의료 현장에서 사용되고 있지만, 독성이 있어 엄격한 취급 절차에 따라 관리해야 합니다. 과산화수소를 이용한 플라즈마 살균은 다음 살균 주기 전에 비교적 긴 퍼지 시간이 필요합니다. 반면, 오존은 광범위 항균제로 작용하여 다른 소독제에 내성이 있는 세균과 바이러스에도 효과적입니다. 8,11,15 또한, 오존은 대기 중에서 저렴하게 생산할 수 있으며, 최종적으로 산소로 분해되기 때문에 환경에 유해한 영향을 미칠 수 있는 독성 화학물질을 추가로 사용할 필요가 없습니다. 그러나 오존이 소독제로 널리 사용되지 않는 이유는 다음과 같습니다. 오존은 인체에 유독하기 때문에 8시간 이상 평균 농도를 0.07ppm 이상으로 유지하는 것이 제한적입니다.¹⁶ 따라서 오존 살균기는 주로 배기가스 정화 용도로 개발 및 시판되어 왔습니다. 또한, 살균 후 가스를 흡입하거나 불쾌한 냄새가 발생할 수 있습니다.^5,8 의료기관에서는 오존이 활발하게 사용되지 않았습니다. 하지만, 살균실에서 적절한 환기 절차를 거치면 오존을 안전하게 사용할 수 있으며, 촉매 변환기를 사용하면 제거 속도를 크게 높일 수 있습니다. 본 연구에서는 플라즈마 오존 살균기를 의료 환경에서의 소독에 활용할 수 있음을 입증하고자 합니다. 입원 환자를 위해 높은 살균력과 간편한 조작, 빠른 서비스를 제공하는 장치를 개발했습니다. 또한, 우리는 추가 비용 없이 주변 공기를 이용하는 간단한 살균 장치를 개발했습니다. 현재까지 다제내성균(MDRO) 불활성화를 위한 최소 오존 요구량에 대한 정보는 충분하지 않습니다. 본 연구에 사용된 장비는 설치가 간편하고 작동 시간이 짧아 빈번한 장비 살균에 유용할 것으로 기대됩니다.
오존의 살균 작용 기전은 완전히 밝혀지지 않았습니다. 여러 연구에서 오존이 세균 세포막을 손상시켜 세포 내 물질 유출 및 최종적으로 세포 용해를 유발한다는 사실이 밝혀졌습니다.^17,18 오존은 티올기와 반응하여 세포 효소 활성을 저해하고 핵산의 퓨린 및 피리미딘 염기를 변형시킬 수 있습니다. 본 연구에서는 오존 처리 전후의 VRE, CRAB 및 C. difficile 포자의 형태를 관찰한 결과, 크기가 감소했을 뿐만 아니라 표면이 현저히 거칠어지는 것을 확인했습니다. 이는 오존 가스가 강력한 산화력을 가지고 있어 세포막과 내부 물질이 손상되거나 부식되었음을 시사합니다. 이러한 손상은 세포 변화의 정도에 따라 세포 불활성화로 이어질 수 있습니다.
C. difficile 포자는 병실에서 제거하기 어렵습니다. 포자는 퍼진 곳에 남아 있습니다.^10,20 또한, 본 연구에서 500ppm 오존을 15분 동안 처리했을 때 한천 배지에서 세균 수가 최대 10배 감소하는 것으로 나타났지만, C. difficile 포자를 함유한 다양한 물질에 대한 오존의 살균 효과는 감소했습니다. 따라서 의료 환경에서 C. difficile 감염을 줄이기 위해 다양한 전략을 고려해야 합니다. C. difficile 격리실에서만 사용할 경우, 오존 처리의 노출 시간과 강도를 조절하는 것도 유용할 수 있습니다. 또한, 오존 소독법이 기존의 소독제 및 항균제를 이용한 수동 청소를 완전히 대체할 수는 없으며, C. difficile 관리에 매우 효과적일 수 있다는 점을 명심해야 합니다.⁵ 본 연구에서는 오존의 소독 효과가 MPO의 종류에 따라 다르게 나타났습니다. 효능은 성장 단계, 세포벽, 복구 메커니즘의 효율성 등 여러 요인에 따라 달라질 수 있습니다.21,22 각 물질 표면에서 오존의 살균 효과가 다른 이유는 바이오필름 형성 때문일 수 있습니다. 이전 연구에서는 E. faecium과 E. difficile이 바이오필름 형태로 존재할 때 환경 저항성이 증가한다는 사실이 밝혀졌습니다.23, 24, 25 그러나 본 연구에서는 오존이 다제내성균(MDRO)과 클로스트리디움 디피실리(C. difficile) 포자에 대해 유의미한 살균 효과를 나타낸다는 것을 보여줍니다.
본 연구의 한계점은 정화 후 오존 잔류 효과를 평가했다는 점입니다. 이로 인해 생존 가능한 세균 세포 수를 과대평가할 수 있습니다.
본 연구는 병원 환경에서 오존의 소독 효과를 평가하기 위해 수행되었지만, 그 결과를 모든 병원 환경에 일반화하기는 어렵습니다. 따라서 실제 병원 환경에서 이 DBD 오존 살균기의 적용 가능성과 적합성을 조사하기 위한 추가 연구가 필요합니다.
DBD 플라즈마 반응기에서 생성된 오존은 다제내성균(MDRO) 및 클로스트리디움 디피실리균(C. difficile)에 대한 간단하고 효과적인 살균제로 사용될 수 있습니다. 따라서 오존 처리는 병원 환경 소독을 위한 효과적인 대안으로 고려될 수 있습니다.
본 연구에서 사용 및/또는 분석된 데이터 세트는 합리적인 요청이 있을 경우 해당 저자에게서 제공받을 수 있습니다.
WHO 항생제 내성 억제를 위한 글로벌 전략. https://www.who.int/drugresistance/WHO_Global_Strategy.htm/en/ 에서 확인할 수 있습니다.
Dubberke, ER & Olsen, MA, 클로스트리디움 디피실이 의료 시스템에 미치는 부담. Dubberke, ER & Olsen, MA, 클로스트리디움 디피실이 의료 시스템에 미치는 부담.Dubberke, ER 및 Olsen, MA, 의료 시스템에서 클로스트리디움 디피실 감염의 부담. Dubberke, ER & Olsen, MA는 이에 대해 이야기합니다. Dubberke, ER & Olsen, MADubberke, ER 및 Olsen, MA 클로스트리디움 디피실이 의료 시스템에 미치는 부담.임상. 감염. 질병. https://doi.org/10.1093/cid/cis335 (2012).
Boyce, JM 환경 오염은 병원 감염에 상당한 영향을 미칩니다. J. Hospital. Infect. 65(부록 2), 50-54. https://doi.org/10.1016/s0195-6701(07)60015-2(2007).
김, YA, 이, H. & K L.,. 김, YA, 이, H. & K L.,.김, YA, 이, H. 및 KL. 김, YA, 이, H. & K L.,. 김, YA, 이, H. & K L.,.김, YA, 이, H. 및 KL.병원성 세균에 의한 병원 환경의 오염 및 감염 관리 [한국병원감염관리학회지. 20(1), 1-6 (2015).
Dancer, SJ 병원 감염과의 싸움: 환경의 역할과 새로운 소독 기술에 대한 관심. 임상. 미생물. 오픈 27(4), 665–690. https://doi.org/10.1128/cmr.00020-14 (2014).
Weber, DJ et al. 최종 구역 소독을 위한 UV 장치 및 과산화수소 시스템의 효과: 임상 시험에 중점. 예. 감염 관리 저널. 44(5개 추가), e77-84. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2015.11.015(2016).
Siani, H. & Maillard, JY 의료 환경 소독의 모범 사례. Siani, H. & Maillard, JY 의료 환경 소독의 모범 사례. Siani, H. & Maillard, JY는 자신의 연구에 대해 매우 잘 알고 있습니다. Siani, H. & Maillard, JY 의료 환경 소독에 대한 모범 사례. Siani, H. & Maillard, JY는 이를 기반으로 합니다. Siani, H. & Maillard, JY 의료 환경 정화의 최적 실천 방안. Siani, H. & Maillard, JY Передовой опыт обеззараживания медицинских учреждений. Siani, H. & Maillard, JY 의료 시설 오염 제거에 대한 모범 사례.EURO. J. Clin. 미생물 감염 질환 34(1), 1-11. https://doi.org/10.1007/s10096-014-2205-9 (2015).
Sharma, M. & Hudson, JB는 오존 가스가 효과적이고 실용적인 항균제라고 주장했습니다. Sharma, M. & Hudson, JB는 오존 가스가 효과적이고 실용적인 항균제라고 주장했습니다.샤르마, M. 및 허드슨, JB. 기체 오존은 효과적이고 실용적인 항균제이다. Sharma, M. & Hudson, JB는 다양한 정보를 제공합니다. 샤르마, M. & 허드슨, JBSharma, M. 및 Hudson, JB는 기체 오존이 효과적이고 실용적인 항균제라고 밝혔습니다.예. J. 감염 관리. 36(8), 559-563. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2007.10.021 (2008).
박승록, J.-DM, 이 S.-H. & 신, S.-Y. & 신, S.-Y.그리고 신, S.-Yu. & 신, S.-Y. & 신, S.-Y.그리고 신, S.-Yu.유전체 장벽이 있는 방전형 오존 발생기에서 그리드 플레이트 전극을 사용하여 오존이 효율적으로 생성됩니다. 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. 기체 오존을 이용한 새로운 오염 제거 공정의 적용. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. 기체 오존을 이용한 새로운 오염 제거 공정의 적용.Moat J., Cargill J., Sean J. 및 Upton M. 오존 가스를 이용한 새로운 오염 제거 공정의 적용. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M.은 새로운 버전을 사용합니다. 모트, J., 카길, J., 숀, J. & 업튼, M.Moat J., Cargill J., Sean J. 및 Upton M. 오존 가스를 이용한 새로운 정화 공정의 적용.Can. J. Microorganisms. 55(8), 928–933. https://doi.org/10.1139/w09-046 (2009).
Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. 의료 공간 및 표면의 신속하고 높은 수준의 소독을 위한 새로운 오존 기반 시스템의 효과. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. 의료 공간 및 표면의 신속하고 높은 수준의 소독을 위한 새로운 오존 기반 시스템의 효과.Zutman, D., Shannon, M. 및 Mandel, A. 의료 환경 및 표면의 신속하고 높은 수준의 소독을 위한 새로운 오존 기반 시스템의 효율성. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. 새로운 정보는 새로운 정보를 제공합니다. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A.Zutman, D., Shannon, M. 및 Mandel, A. 의료 환경 및 표면의 신속하고 강력한 소독을 위한 새로운 오존 시스템의 효능.예. J. 감염 관리. 39(10), 873-879. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2011.01.012 (2011).
Wullt, M., Odenholt, I. & Walder, M. 세 가지 소독제와 산성화된 아질산염의 Clostridium difficile 포자에 대한 활성. Wullt, M., Odenholt, I. & Walder, M. 세 가지 소독제와 산성화된 아질산염의 Clostridium difficile 포자에 대한 활성.Woollt, M., Odenholt, I. 및 Walder, M. 세 가지 소독제와 산성화된 아질산염의 Clostridium difficile 포자에 대한 활성.Vullt M, Odenholt I 및 Walder M. Clostridium difficile 포자에 대한 세 가지 소독제 및 산성화된 아질산염의 활성. 감염 관리 병원. 역학. 24(10), 765-768. https://doi.org/10.1086/502129 (2003).
Ray, A. et al. 장기 요양 병원에서 다제내성 아시네토박터 바우마니균 발생 중 기화된 과산화수소 소독. 감염 관리 병원. 역학. 31(12), 1236-1241. https://doi.org/10.1086/657139 (2010).
Ekshtein, BK 등. 청소 방법 개선 조치 도입 후 환경 표면의 Clostridium difficile 및 반코마이신 내성 장구균 오염 감소. 해군 감염병. 7, 61. https://doi.org/10.1186/1471-2334-7-61 (2007).
Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. 물과 공기의 오존 처리는 대체 살균 기술이다. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. 물과 공기의 오존 처리는 대체 살균 기술이다.Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, KM 및 Montomoli, E. 물과 공기의 오존 처리: 대체 위생 기술. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. 水和 空气臭氧处理 作为替代消毒技术. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E.Martinelli M, Giovannangeli F, Rotunno S, Trombetta SM 및 Montomoli E. 물과 공기의 오존 처리: 대체 소독 방법.J. 이전 페이지. 의학. 해그리드. 58(1), E48-e52 (2017).
대한민국 환경부. https://www.me.go.kr/mamo/web/index.do?menuId=586 (2022). 2022년 1월 12일 기준
Thanomsub, B. et al. 오존 처리가 세균 세포 성장 및 초미세 구조 변화에 미치는 영향. 부록 J. Gen. microorganism. 48(4), 193-199. https://doi.org/10.2323/jgam.48.193 (2002).
Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH 녹농균의 막 투과성 및 미세구조에 대한 오존의 영향. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH 녹농균의 막 투과성 및 미세구조에 대한 오존의 영향. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран 및 ультраструктуру Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH 오존이 녹농균의 막 투과성 및 미세구조에 미치는 영향. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH는 다양한 기능을 제공합니다. 장, YQ, 우, QP, 장, JM & 양, XH Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран 및 ультраструктуру Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH 오존이 녹농균의 막 투과성 및 미세구조에 미치는 영향.J. 응용. 미생물. 111(4), 1006-1015. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05113.x (2011).
Russell, AD 살균제에 대한 미생물 반응의 유사점과 차이점. J. Antibiotics. chemotherapy. 52(5), 750-763. https://doi.org/10.1093/jac/dkg422 (2003).
Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. 클로스트리디움 디피실을 제거하는 프로토콜 설계: 공동 연구. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. 클로스트리디움 디피실을 제거하는 프로토콜 설계: 공동 연구.Whitaker J, Brown BS, Vidal S 및 Calcaterra M. 클로스트리디움 디피실 제거 프로토콜 개발: 공동 연구. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. 휘태커, J., 브라운, BS, 비달, S. & 칼카테라, M.Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. 및 Calcaterra, M. 클로스트리디움 디피실을 제거하기 위한 프로토콜 개발: 공동 연구.예. J. 감염 관리. 35(5), 310-314. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2006.08.010 (2007).
Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 세 가지 선택된 박테리아 종의 오존 민감도. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 세 가지 선택된 박테리아 종의 오존 민감도. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Чувствительность трех выбранных видов бактерий к озону. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 세 가지 선택된 박테리아 종의 오존 민감도. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 3种选定细菌对臭氧的敏感性 Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Чувствительность трех выбранных бактерий к озону. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 세 가지 선택된 박테리아의 오존 민감도.진술. 미생물. 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. 대장균 돌연변이체의 반응을 통해 오존 처리의 미생물 산화 스트레스 메커니즘 평가. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ & Bourke, P. 대장균 돌연변이체의 반응을 통해 오존 처리의 미생물 산화 스트레스 메커니즘 평가.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ 및 Burk, P. 대장균 돌연변이 반응을 통한 오존 처리에 의한 미생물 산화 스트레스 메커니즘 평가. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ & Bourke, P. communications. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ & Bourke, P.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatsas, KA, Cullen, PJ 및 Bourque, P. 대장균 돌연변이 반응을 통한 오존 처리에서 미생물 산화 스트레스 메커니즘 평가.J. 응용. 미생물. 111(1), 136-144. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05021.x (2011).
Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. 6가지 서로 다른 생의학적으로 관련된 표면에서 Acinetobacter baumannii의 바이오필름 형성 능력 평가. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. 6가지 서로 다른 생의학적으로 관련된 표면에서 Acinetobacter baumannii의 바이오필름 형성 능력 평가.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. 및 Si, K. Acinetobacter baumannii가 6가지 서로 다른 생의학적으로 관련된 표면에서 바이오필름을 형성하는 능력 평가. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C.는 서로 다른 생물과 유사한 생물체와 유사한 표면 모양을 가지고 있습니다. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. 다양한 생물의학적 관련 표면에 생물막을 형성하는 鲍曼不动天生六种의 능력 평가.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. 및 Si, K. Acinetobacter baumannii가 6가지 서로 다른 생의학적으로 관련된 표면에서 바이오필름을 형성하는 능력 평가.Wright. 응용 미생물 63(4), 233-239. https://doi.org/10.1111/lam.12627 (2016).