Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com. De browserversie die u gebruikt, biedt beperkte CSS-ondersteuning. Voor de beste ervaring raden we u aan een bijgewerkte browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen). Om de ondersteuning te blijven garanderen, zullen we de site in de tussentijd zonder stijlen en JavaScript weergeven.
Een besmette zorgomgeving speelt een belangrijke rol in de verspreiding van multiresistente (MDR) organismen en Clostridium difficile. Het doel van deze studie was om het effect te evalueren van ozon, geproduceerd door een diëlektrische barrière-ontladingsplasmareactor (DBD), op de werking van vancomycine-resistente Enterococcus faecalis (VRE), carbapenem-resistente Klebsiella pneumoniae (CRE), carbapenem-resistente Pseudomonas aeruginosa (CRPA), carbapenem-resistente Acinetobacter baumannii (CRAB) en Clostridium difficile-sporen. Verschillende materialen, besmet met VRE, CRE, CRPA, CRAB en C. difficile-sporen, werden behandeld met ozon in verschillende concentraties en blootstellingstijden. Atoomkrachtmicroscopie (AFM) toonde oppervlaktemodificatie van bacteriën na ozonbehandeling aan. Toen een dosis van 500 ppm ozon gedurende 15 minuten werd toegepast op VRE en CRAB, werd een afname van ongeveer 2 of meer log10 waargenomen in roestvrij staal, textiel en hout, en een afname van 1-2 log10 in glas en plastic. C. difficile-sporen bleken resistenter tegen ozon dan alle andere geteste organismen. Op AFM zwollen en vervormden bacteriële cellen na behandeling met ozon. De ozon geproduceerd door de DBD-plasmareactor is een eenvoudig en waardevol ontsmettingsmiddel voor MDRO en C. difficile-sporen, die bekend staan ​​als veelvoorkomende ziekteverwekkers van ziekenhuisinfecties.
De opkomst van multiresistente (MDR) organismen wordt veroorzaakt door verkeerd gebruik van antibiotica bij mensen en dieren en is door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) aangemerkt als een grote bedreiging voor de volksgezondheid¹. Met name zorginstellingen worden steeds vaker geconfronteerd met de opkomst en verspreiding van MDR-organismen. De belangrijkste MDR-organismen zijn methicilline-resistente Staphylococcus aureus en vancomycine-resistente enterococcus (VRE), enterobacteriën die extended-spectrum bèta-lactamase produceren (ESBL), multiresistente Pseudomonas aeruginosa, multiresistente Acinetobacter baumannii en carbapenem-resistente Enterobacter (CRE). Daarnaast is een infectie met Clostridium difficile een belangrijke oorzaak van ziekenhuisgerelateerde diarree, wat een aanzienlijke belasting vormt voor de gezondheidszorg. MDR-organismen en C. difficile worden overgedragen via de handen van zorgverleners, besmette omgevingen of rechtstreeks van persoon tot persoon. Recente studies hebben aangetoond dat besmette omgevingen in zorginstellingen een belangrijke rol spelen bij de overdracht van multiresistente micro-organismen (MDRO) en Clostridium difficile (C. difficile) wanneer zorgverleners in contact komen met besmette oppervlakken of wanneer patiënten direct in contact komen met besmette oppervlakken 3,4. Besmette omgevingen in zorginstellingen verminderen de incidentie van MDRO- en C. difficile-infectie of -kolonisatie5,6,7. Gezien de wereldwijde bezorgdheid over de toenemende antimicrobiële resistentie, is het duidelijk dat er meer onderzoek nodig is naar methoden en procedures voor decontaminatie in zorginstellingen. Recentelijk worden contactloze terminale reinigingsmethoden, met name ultraviolette (UV) apparatuur of waterstofperoxidesystemen, erkend als veelbelovende decontaminatiemethoden. Deze commercieel verkrijgbare UV- of waterstofperoxideapparaten zijn echter niet alleen duur, UV-desinfectie is ook alleen effectief op blootgestelde oppervlakken, terwijl waterstofperoxideplasmadesinfectie een relatief lange decontaminatietijd vereist voordat de volgende desinfectiecyclus kan worden uitgevoerd5.
Ozon staat bekend om zijn corrosiewerende eigenschappen en kan goedkoop worden geproduceerd⁸. Het is ook bekend dat het giftig is voor de menselijke gezondheid, maar het kan snel ontbinden tot zuurstof⁸. Diëlektrische barrière-ontladingsplasmareactoren (DBD-plasmareactoren) zijn verreweg de meest voorkomende ozongeneratoren⁹. DBD-apparatuur maakt het mogelijk om plasma met een lage temperatuur in de lucht te creëren en ozon te produceren. Tot nu toe is het praktische gebruik van ozon voornamelijk beperkt gebleven tot de desinfectie van zwembadwater, drinkwater en rioolwater¹⁰. Verschillende studies hebben melding gemaakt van het gebruik ervan in de gezondheidszorg⁸,¹¹.
In deze studie hebben we een compacte DBD-plasma-ozongenerator gebruikt om de effectiviteit ervan aan te tonen bij het verwijderen van multiresistente micro-organismen (MDRO) en Clostridium difficile, zelfs die welke waren geïnoculeerd op diverse materialen die veelvuldig in medische omgevingen worden gebruikt. Daarnaast is het ozonsterilisatieproces nader toegelicht met behulp van atoomkrachtmicroscopie (AFM)-beelden van met ozon behandelde cellen.
De stammen werden verkregen uit klinische isolaten van: VRE (SCH 479 en SCH 637), carbapenemresistente Klebsiella pneumoniae (CRE; SCH CRE-14 en DKA-1), carbapenemresistente Pseudomonas aeruginosa (CRPA; 54 en 83) en carbapenemresistente bacteriën. C. difficile werd verkregen van de National Pathogen Culture Collection (NCCP 11840) van het Korea Agency for Disease Control and Prevention. Deze stam werd in 2019 geïsoleerd van een patiënt in Zuid-Korea en bleek tot ST15 te behoren op basis van multilocussequentiebepaling. Brain Heart Infusion (BHI)-bouillon (BD, Sparks, MD, VS) waaraan VRE, CRE, CRPA en CRAB waren toegevoegd, werd goed gemengd en gedurende 24 uur bij 37 °C geïncubeerd.
Clostridium difficile werd anaëroob uitgestreken op bloedagar gedurende 48 uur. Vervolgens werden enkele kolonies toegevoegd aan 5 ml hersen-hartbouillon en gedurende 48 uur onder anaërobe omstandigheden geïncubeerd. Daarna werd de kweek geschud, 5 ml 95% ethanol toegevoegd, opnieuw geschud en 30 minuten op kamertemperatuur bewaard. Na centrifugatie bij 3000 g gedurende 20 minuten werd het supernatant verwijderd en de pellet met sporen en gedode bacteriën gesuspendeerd in 0,3 ml water. Het aantal levensvatbare cellen werd geteld door de bacteriële celsuspensie na geschikte verdunning spiraalvormig uit te strijken op bloedagarplaten. Gramkleuring bevestigde dat 85% tot 90% van de bacteriële structuren sporen waren.
Het volgende onderzoek werd uitgevoerd om de effecten van ozon als desinfectiemiddel te onderzoeken op verschillende oppervlakken die besmet zijn met MDRO- en Clostridium difficile-sporen, waarvan bekend is dat ze ziekenhuisinfecties veroorzaken. Bereid monsters voor van roestvrij staal, textiel (katoen), glas, plastic (acryl) en hout (grenen) met afmetingen van één bij één centimeter. Desinfecteer de monsters vóór gebruik. Alle monsters werden gesteriliseerd door middel van autoclavering voordat ze met bacteriën werden besmet.
In deze studie werden bacteriële cellen verspreid over verschillende substraatoppervlakken en agarplaten. De platen werden vervolgens gesteriliseerd door ze gedurende een bepaalde tijd en bij een bepaalde concentratie bloot te stellen aan ozon in een afgesloten kamer. Figuur 1 toont een foto van de ozonsterilisatieapparatuur. DBD-plasmareactoren werden vervaardigd door geperforeerde en blootliggende roestvrijstalen elektroden te bevestigen aan de voor- en achterkant van 1 mm dikke aluminiumoxide (diëlektrische) platen. Voor de geperforeerde elektroden waren de opening en het gatoppervlak respectievelijk 3 mm en 0,33 mm. Elke elektrode heeft een ronde vorm met een diameter van 43 mm. Een hoogspannings-hoogfrequente voeding (GBS Elektronik GmbH Minipuls 2.2) werd gebruikt om een ​​sinusvormige spanning van ongeveer 8 kV piek-tot-piek bij een frequentie van 12,5 kHz op de geperforeerde elektroden aan te leggen om plasma te genereren aan de randen van de elektroden. Aangezien de technologie een gassterilisatiemethode is, vindt de sterilisatie plaats in een kamer die qua volume is verdeeld in een boven- en een ondercompartiment. Deze bevatten respectievelijk bacterieel besmette monsters en plasmageneratoren. Het bovenste compartiment heeft twee ventielen om restozon te verwijderen en af ​​te voeren. Voordat de plasma-installatie in het experiment werd gebruikt, werd de verandering in de ozonconcentratie in de ruimte na het inschakelen van de plasma-installatie gemeten aan de hand van het absorptiespectrum van de 253,65 nm-spectrale lijn van een kwiklamp.
(a) Schema van een experimentele opstelling voor de sterilisatie van bacteriën op verschillende materialen met behulp van ozon gegenereerd in de DBD-plasmareactor, en (b) ozonconcentratie en plasmageneratietijd in de sterilisatiekamer. De afbeelding is gemaakt met OriginPro versie 9.0 (OriginPro software, Northampton, MA, VS; https://www.originlab.com).
Allereerst werden bacteriële cellen op agarplaten gesteriliseerd met ozon, waarbij de ozonconcentratie en behandeltijd werden gevarieerd. Op basis hiervan werden de optimale ozonconcentratie en behandeltijd voor de decontaminatie van MDRO en Clostridium difficile bepaald. Tijdens het sterilisatieproces werd de kamer eerst gespoeld met omgevingslucht en vervolgens gevuld met ozon door de plasma-unit in te schakelen. Nadat de monsters gedurende een vooraf bepaalde tijd met ozon waren behandeld, werd de resterende ozon verwijderd met behulp van een membraanpomp. Voor de metingen werd een monster van een complete 24-uurscultuur gebruikt (~ 10⁸ CFU/ml). Monsters van bacteriële celsuspensies (20 μl) werden eerst tienmaal verdund met steriele zoutoplossing en vervolgens verdeeld over agarplaten die in de kamer met ozon waren gesteriliseerd. Daarna werden herhaalde monsters, bestaande uit monsters die wel en niet aan ozon waren blootgesteld, gedurende 24 uur bij 37 °C geïncubeerd en werden de kolonies geteld om de effectiviteit van de sterilisatie te beoordelen.
Verder werd, conform de in het bovengenoemde onderzoek gedefinieerde sterilisatieomstandigheden, het decontaminatie-effect van deze technologie op MDRO en C. difficile geëvalueerd met behulp van coupons van verschillende materialen (roestvrij staal, textiel, glas, plastic en hout) die veelvuldig in medische instellingen worden gebruikt. Er werden complete 24-uurs culturen (~10⁸ kve/ml) gebruikt. Monsters van de bacteriële celsuspensie (20 μl) werden tienmaal verdund met steriele zoutoplossing, waarna de coupons in deze verdunde bouillon werden ondergedompeld om de contaminatie te beoordelen. Na onderdompeling in de verdunningsbouillon werden de monsters in steriele petrischalen geplaatst en 24 uur lang bij kamertemperatuur gedroogd. Plaats het deksel van de petrischaal op het monster en plaats deze voorzichtig in de testkamer. Verwijder het deksel van de petrischaal en stel het monster gedurende 15 minuten bloot aan 500 ppm ozon. Controlemonsters werden in een biologische veiligheidskast geplaatst en niet aan ozon blootgesteld. Direct na blootstelling aan ozon werden de monsters en niet-bestraalde monsters (d.w.z. controles) gemengd met steriele zoutoplossing met behulp van een vortexmixer om bacteriën van het oppervlak te isoleren. De geëlueerde suspensie werd in stappen van 10 verdund met steriele zoutoplossing, waarna het aantal verdunde bacteriën werd bepaald op bloedagarplaten (voor aerobe bacteriën) of anaerobe bloedagarplaten voor Brucella (voor Clostridium difficile) en geïncubeerd bij 37 °C gedurende 24 uur, of onder anaerobe omstandigheden gedurende 48 uur bij 37 °C in duplo om de initiële concentratie van het inoculum te bepalen. Het verschil in bacterieaantallen tussen de niet-blootgestelde controles en de blootgestelde monsters werd berekend om een ​​logaritmische reductie in bacterieaantallen (d.w.z. sterilisatie-efficiëntie) onder testomstandigheden te verkrijgen.
Biologische cellen moeten worden geïmmobiliseerd op een AFM-beeldplaat; daarom wordt een vlakke en gelijkmatig ruwe mica-schijf met een ruwheidsschaal kleiner dan de celgrootte als substraat gebruikt. De diameter en dikte van de schijven waren respectievelijk 20 mm en 0,21 mm. Om de cellen stevig aan het oppervlak te verankeren, werd het oppervlak van de mica bedekt met poly-L-lysine (200 µl), waardoor het positief geladen werd en het celmembraan negatief geladen. Na het coaten met poly-L-lysine werden de mica-schijven driemaal gewassen met 1 ml gedemineraliseerd water en een nacht aan de lucht gedroogd. Vervolgens werden de bacteriële cellen op het met poly-L-lysine gecoate mica-oppervlak aangebracht door een verdunde bacteriële oplossing toe te voegen, 30 minuten te laten inwerken en daarna werd het mica-oppervlak gewassen met 1 ml gedemineraliseerd water.
De helft van de monsters werd behandeld met ozon en de oppervlaktemorfologie van mica-plaatjes beladen met VRE-, CRAB- en C. difficile-sporen werd gevisualiseerd met behulp van AFM (XE-7, Park Systems). De AFM-modus werd ingesteld op de tapping-modus, een gangbare methode voor het afbeelden van biologische cellen. In de experimenten werd een microcantilever gebruikt die ontworpen is voor de contactloze modus (OMCL-AC160TS, OLYMPUS Microscopy). AFM-beelden werden opgenomen met een scanfrequentie van 0,5 Hz, wat resulteerde in een beeldresolutie van 2048 × 2048 pixels.
Om de omstandigheden te bepalen waaronder DBD-plasmareactoren effectief zijn voor sterilisatie, hebben we een reeks experimenten uitgevoerd met zowel MDRO (VRE, CRE, CRPA en CRAB) als C. difficile, waarbij we de ozonconcentratie en de blootstellingstijd varieerden. Figuur 1b toont de ozonconcentratie-tijdcurve voor elke testconditie na het inschakelen van het plasma-apparaat. De concentratie nam logaritmisch toe en bereikte respectievelijk 300 en 500 ppm na 1,5 en 2,5 minuten. Voorlopige tests met VRE hebben aangetoond dat de minimaal benodigde concentratie voor effectieve decontaminatie van bacteriën 300 ppm ozon gedurende 10 minuten is. Daarom werden in de volgende experimenten MDRO en C. difficile blootgesteld aan ozon bij twee verschillende concentraties (300 en 500 ppm) en twee verschillende blootstellingstijden (10 en 15 minuten). De sterilisatie-efficiëntie voor elke ozondosis en blootstellingstijd werd berekend en weergegeven in Tabel 1. Blootstelling aan 300 of 500 ppm ozon gedurende 10-15 minuten resulteerde in een algehele reductie van VRE van 2 of meer log10. Dit hoge niveau van bacteriële eliminatie met CRE werd bereikt met 15 minuten blootstelling aan 300 of 500 ppm ozon. Een hoge reductie van CRPA (> 7 log10) werd bereikt door blootstelling aan 500 ppm ozon gedurende 15 minuten. Een hoge reductie van CRPA (> 7 log10) werd bereikt door blootstelling aan 500 ppm ozon gedurende 15 minuten. Met een CRPA-waarde (> 7 log10) kunt u 500 keer meer dan 500 keer per maand gebruiken 15 maanden. Een sterke reductie van CRPA (> 7 log10) werd bereikt door blootstelling aan 500 ppm ozon gedurende 15 minuten.500 ppm, 15 ppm, CRPA (> 7 log10)。500 ppm, 15 ppm, CRPA (> 7 log10)。 De CRPA-waarde (> 7 log10) haalt een snelheid van 15 graden met een capaciteit van 500 ppm. Aanzienlijke afname van CRPA (> 7 log10) na 15 minuten blootstelling aan 500 ppm ozon.Bij een ozonconcentratie van 300 ppm worden CRAB-bacteriën nauwelijks gedood; Bij een ozonconcentratie van 500 ppm was er echter een reductie van meer dan 1,5 log10. Bij een ozonconcentratie van 500 ppm was er echter een reductie van meer dan 1,5 log10. однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблюдалось снижение > 1,5 log10. Bij een ozonconcentratie van 500 ppm werd echter een afname van >1,5 log10 waargenomen.然而，在500 ppm,，减少了> 1,5 log10。然而，在500 ppm,，减少了> 1,5 log10。 Er is een vermogen van 500 stuks met een capaciteit van >1,5 log10. Bij een ozonconcentratie van 500 ppm werd echter een afname van >1,5 log10 waargenomen. Blootstelling van C. difficile-sporen aan 300 of 500 ppm ozon resulteerde in een reductie van > 2,5 log10. Blootstelling van C. difficile-sporen aan 300 of 500 ppm ozon resulteerde in een reductie van > 2,5 log10. De waarde van C. difficile is met een waarde van 300 of 500 stuks op een niveau van 300 of 500 stuks снижению > 2,5 log10. Blootstelling van C. difficile-sporen aan 300 of 500 ppm ozon resulteerde in een reductie van meer dan 2,5 log10.300 或500 ppm 的臭氧中导致> 2,5 log10 减少。 300 ± 500 ppm > 2,5 log10 减少。 De waarde van C. difficile is met een waarde van 300 of 500 stuks op een niveau van 300 of 500 stuks снижению >2,5 log10. Blootstelling van C. difficile-sporen aan 300 of 500 ppm ozon resulteerde in een reductie van meer dan 2,5 log10.
Op basis van de bovenstaande experimenten werd een voldoende dosis van 500 ppm ozon gedurende 15 minuten gevonden om bacteriën te inactiveren. De kiemdodende werking van ozon op VRE-, CRAB- en C. difficile-sporen werd getest op diverse materialen, waaronder roestvrij staal, textiel, glas, plastic en hout, die veelvuldig in ziekenhuizen worden gebruikt. De sterilisatie-efficiëntie is weergegeven in Tabel 2. De testorganismen werden tweemaal geëvalueerd. Bij VRE en CRAB was ozon minder effectief op glas- en plasticoppervlakken, hoewel een log10-reductie van ongeveer een factor 2 of meer werd waargenomen op roestvrij staal, textiel en hout. C. difficile-sporen bleken resistenter tegen ozonbehandeling dan alle andere geteste organismen. Om het effect van ozon op de dodende werking van verschillende materialen tegen VRE, CRAB en C. difficile statistisch te onderzoeken, werden t-toetsen gebruikt om de verschillen in het aantal CFU per milliliter tussen de controle- en experimentele groepen op verschillende materialen te vergelijken (Fig. 2). De stammen vertoonden statistisch significante verschillen, maar er werden significantere verschillen waargenomen voor VRE- en CRAB-sporen dan voor C. difficile-sporen.
Spreidingsdiagram van de effecten van ozon op de bacteriedoding van verschillende materialen: (a) VRE, (b) CRAB en (c) C. difficile.
AFM-beeldvorming werd uitgevoerd op met ozon behandelde en onbehandelde VRE-, CRAB- en C. difficile-sporen om het ozonsterilisatieproces in detail te bestuderen. Figuur 3a, c en e tonen AFM-beelden van respectievelijk onbehandelde VRE-, CRAB- en C. difficile-sporen. Zoals te zien is in de 3D-beelden, zijn de cellen glad en intact. Figuur 3b, d en f tonen VRE-, CRAB- en C. difficile-sporen na ozonbehandeling. Niet alleen namen ze in omvang af voor alle geteste cellen, maar hun oppervlak werd ook merkbaar ruwer na blootstelling aan ozon.
AFM-afbeeldingen van onbehandelde VRE-, MRAB- en C. difficile-sporen (a, c, e) en (b, d, f) behandeld met 500 ppm ozon gedurende 15 min. De afbeeldingen zijn gemaakt met Park Systems XEI versie 5.1.6 (XEI Software, Suwon, Korea; https://www.parksystems.com/102-products/park-xe-bio).
Ons onderzoek toont aan dat de ozon die geproduceerd wordt door DBD-plasmaapparatuur effectief is in het ontsmetten van MDRO- en C. difficile-sporen, die bekend staan ​​als belangrijke veroorzakers van ziekenhuisinfecties. Bovendien bleek in ons onderzoek, gezien het feit dat omgevingsverontreiniging met MDRO- en C. difficile-sporen een bron van ziekenhuisinfecties kan zijn, dat het kiemdodende effect van ozon succesvol is voor materialen die voornamelijk in ziekenhuisomgevingen worden gebruikt. Ontsmettingstests werden uitgevoerd met DBD-plasmaapparatuur na kunstmatige verontreiniging van materialen zoals roestvrij staal, textiel, glas, plastic en hout met MDRO- en C. difficile-sporen. Hoewel het ontsmettingseffect varieert afhankelijk van het materiaal, is het ontsmettingsvermogen van ozon opmerkelijk.
Voorwerpen die vaak worden aangeraakt in ziekenkamers vereisen routinematige, laaggradige desinfectie. De standaardmethode voor het ontsmetten van dergelijke voorwerpen is handmatige reiniging met een vloeibaar desinfectiemiddel, zoals een quaternair ammoniumverbinding 13. Zelfs bij strikte naleving van de aanbevelingen voor het gebruik van desinfectiemiddelen is MPO moeilijk te verwijderen met traditionele omgevingsreiniging (meestal handmatige reiniging)14. Daarom zijn nieuwe technologieën nodig, zoals contactloze methoden. Bijgevolg is er interesse in gasvormige desinfectiemiddelen, waaronder waterstofperoxide en ozon10. Het voordeel van gasvormige desinfectiemiddelen is dat ze plaatsen en voorwerpen kunnen bereiken die met traditionele handmatige methoden niet bereikbaar zijn. Waterstofperoxide wordt sinds kort gebruikt in medische omgevingen, maar waterstofperoxide zelf is giftig en moet volgens strikte procedures worden behandeld. Plasmasterilisatie met waterstofperoxide vereist een relatief lange spoeltijd vóór de volgende sterilisatiecyclus. Ozon daarentegen werkt als een breedspectrum antibacterieel middel, effectief tegen bacteriën en virussen die resistent zijn tegen andere desinfectiemiddelen8,11,15. Bovendien kan ozon goedkoop uit de atmosfeer worden geproduceerd en zijn er geen extra giftige chemicaliën nodig die een schadelijke impact op het milieu kunnen hebben, aangezien het uiteindelijk afbreekt tot zuurstof. De reden waarom ozon echter niet op grote schaal als desinfectiemiddel wordt gebruikt, is als volgt. Ozon is giftig voor de menselijke gezondheid, waardoor de concentratie gemiddeld niet hoger mag zijn dan 0,07 ppm gedurende meer dan 8 uur.¹⁶ Daarom zijn ozonsterilisatoren ontwikkeld en op de markt gebracht, voornamelijk voor het reinigen van uitlaatgassen. Het is ook mogelijk om het gas in te ademen en na decontaminatie een onaangename geur te produceren.^5,8 Ozon werd niet actief gebruikt in medische instellingen. Ozon kan echter veilig worden gebruikt in sterilisatiekamers met de juiste ventilatieprocedures, en de verwijdering ervan kan aanzienlijk worden versneld door gebruik te maken van een katalysator. In deze studie tonen we aan dat plasma-ozonsterilisatoren kunnen worden gebruikt voor desinfectie in de gezondheidszorg. We hebben een apparaat ontwikkeld met hoge sterilisatiecapaciteit, eenvoudige bediening en snelle service voor gehospitaliseerde patiënten. Daarnaast hebben we een eenvoudige sterilisatie-unit ontwikkeld die omgevingslucht gebruikt zonder extra kosten. Tot op heden is er onvoldoende informatie beschikbaar over de minimale ozonvereisten voor de inactivatie van multiresistente micro-organismen (MDRO). De in ons onderzoek gebruikte apparatuur is eenvoudig te installeren, heeft een korte gebruiksduur en zal naar verwachting nuttig zijn voor frequente sterilisatie van apparatuur.
Het mechanisme van de bacteriedodende werking van ozon is niet volledig duidelijk. Verschillende studies hebben aangetoond dat ozon de celmembranen van bacteriën beschadigt, wat leidt tot intracellulaire lekkage en uiteindelijk cellysis17,18. Ozon kan de cellulaire enzymatische activiteit verstoren door te reageren met thiolgroepen en kan purine- en pyrimidinebasen in nucleïnezuren modificeren. In deze studie werd de morfologie van VRE-, CRAB- en C. difficile-sporen vóór en na ozonbehandeling gevisualiseerd. Hieruit bleek dat de sporen niet alleen in omvang afnamen, maar ook aanzienlijk ruwer werden aan het oppervlak, wat wijst op beschadiging of corrosie van het buitenste membraan en interne materialen als gevolg van het sterke oxiderende vermogen van ozongas. Deze schade kan leiden tot celinactivatie, afhankelijk van de ernst van de cellulaire veranderingen.
C. difficile-sporen zijn moeilijk te verwijderen uit ziekenhuiskamers. De sporen blijven achter op de plaatsen waar ze worden verspreid 10,20. Bovendien bleek in deze studie dat, hoewel de maximale logaritmische reductie van het aantal bacteriën op agarplaten bij 500 ppm ozon gedurende 15 minuten 2,73 bedroeg, het bactericide effect van ozon op verschillende materialen die C. difficile-sporen bevatten, verminderd was. Daarom kunnen verschillende strategieën worden overwogen om C. difficile-infecties in zorginstellingen te verminderen. Voor gebruik in geïsoleerde C. difficile-kamers kan het ook nuttig zijn om de blootstellingstijd en intensiteit van de ozonbehandeling aan te passen. Daarnaast moeten we er rekening mee houden dat de ozonontsmettingsmethode de conventionele handmatige reiniging met desinfectiemiddelen en antimicrobiële strategieën niet volledig kan vervangen, maar ook zeer effectief kan zijn bij de bestrijding van C. difficile 5. In deze studie varieerde de effectiviteit van ozon als desinfectiemiddel voor verschillende soorten MPO. De effectiviteit kan afhangen van verschillende factoren, zoals het groeistadium, de celwand en de efficiëntie van de herstelmechanismen21,22. De reden voor het verschillende steriliserende effect van ozon op het oppervlak van elk materiaal kan te wijten zijn aan de vorming van een biofilm. Eerdere studies hebben aangetoond dat E. faecium en E. faecium de omgevingsresistentie verhogen wanneer ze aanwezig zijn als biofilms23, 24, 25. Deze studie toont echter aan dat ozon een significant bactericide effect heeft op MDRO- en C. difficile-sporen.
Een beperking van ons onderzoek is dat we het effect van ozonretentie na sanering hebben beoordeeld. Dit kan leiden tot een overschatting van het aantal levensvatbare bacteriële cellen.
Hoewel deze studie is uitgevoerd om de effectiviteit van ozon als desinfectiemiddel in een ziekenhuisomgeving te evalueren, is het moeilijk om onze resultaten te generaliseren naar alle ziekenhuisomgevingen. Daarom is meer onderzoek nodig om de toepasbaarheid en compatibiliteit van deze DBD-ozonsterilisator in een echte ziekenhuisomgeving te onderzoeken.
De ozon die door DBD-plasmareactoren wordt geproduceerd, zou een eenvoudig en waardevol ontsmettingsmiddel kunnen zijn voor multiresistente micro-organismen (MDRO) en Clostridium difficile (C. difficile). Ozonbehandeling kan daarom worden beschouwd als een effectief alternatief voor desinfectie van de ziekenhuisomgeving.
De datasets die in dit onderzoek zijn gebruikt en/of geanalyseerd, zijn op redelijk verzoek verkrijgbaar bij de betreffende auteurs.
Wereldwijde strategie van de WHO om antimicrobiële resistentie in te dammen. https://www.who.int/drugresistance/WHO_Global_Strategy.htm/en/ Beschikbaar.
Dubberke, ER & Olsen, MA De belasting van Clostridium difficile op het gezondheidszorgsysteem. Dubberke, ER & Olsen, MA De belasting van Clostridium difficile op het gezondheidszorgsysteem.Dubberke, ER en Olsen, MA De belasting van Clostridium difficile in het gezondheidszorgsysteem. Dubberke, ER & Olsen, MA Dubberke, ER & Olsen, MADubberke, ER en Olsen, MA De belasting van Clostridium difficile voor het gezondheidszorgsysteem.klinisch. Infect. Dis. https://doi.org/10.1093/cid/cis335 (2012).
Boyce, JM. Milieuvervuiling heeft een aanzienlijke impact op nosocomiale infecties. J. Hospital. Infect. 65 (Bijlage 2), 50-54. https://doi.org/10.1016/s0195-6701(07)60015-2 (2007).
Kim, YA, Lee, H. & K L.,. Kim, YA, Lee, H. & K L.,.Kim, YA, Lee, H. en KL. Kim, YA, Lee, H. & K L.,. Kim, YA, Lee, H. & K L.,.Kim, YA, Lee, H. en KL.Bestrijding van vervuiling en infecties in de ziekenhuisomgeving door pathogene bacteriën [J. Korea J. Hospital Infection Control. 20(1), 1-6 (2015).
Dancer, SJ. De strijd tegen nosocomiale infecties: aandacht voor de rol van de omgeving en nieuwe desinfectietechnologieën. Clinical. Microorganism. Open 27(4), 665–690. https://doi.org/10.1128/cmr.00020-14 (2014).
Weber, DJ et al. Effectiviteit van UV-apparaten en waterstofperoxidesystemen voor decontaminatie van terminale ruimtes: focus op klinische onderzoeken. Yes. J. Infection control. 44 (5 toevoegingen), e77-84. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2015.11.015 (2016).
Siani, H. & Maillard, JY Beste praktijken voor decontaminatie van de zorgomgeving. Siani, H. & Maillard, JY Beste praktijken voor decontaminatie van de zorgomgeving. Siani, H. & Maillard, JY Передовая практика дезактивации реды здравоохранения. Siani, H. & Maillard, JY Goede praktijken bij de ontsmetting van zorgomgevingen. Siani, H. & Maillard, JY geven een overzicht van de resultaten. Siani, H. & Maillard, JY De beste praktijken voor het zuiveren van medische omgevingen. Siani, H. & Maillard, JY Передовой опыт учреждений. Siani, H. & Maillard, JY Beste praktijken voor de ontsmetting van medische faciliteiten.EURO. J. Clin. microorganism To infect Dis. 34(1), 1-11. https://doi.org/10.1007/s10096-014-2205-9 (2015).
Sharma, M. & Hudson, JB Ozongas is een effectief en praktisch antibacterieel middel. Sharma, M. & Hudson, JB Ozongas is een effectief en praktisch antibacterieel middel.Sharma, M. en Hudson, JB. Gasvormig ozon is een effectief en praktisch antibacterieel middel. Sharma, M. & Hudson, JB geven een overzicht van de resultaten van dit onderzoek. Sharma, M. & Hudson, JBSharma, M. en Hudson, JB. Gasvormig ozon is een effectief en praktisch antimicrobieel middel.Ja. J. Infectiebestrijding. 36(8), 559-563. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2007.10.021 (2008).
Seung-Lok Pak, J.-DM, Lee, S.-H. & Shin, S.-Y. & Shin, S.-Y.en Shin, S.-Yu. & Shin, S.-Y. & Shin, S.-Y.en Shin, S.-Yu.Ozon wordt efficiënt gegenereerd met behulp van roosterplaatelektroden in een ozongenerator van het ontladingstype met een diëlektrische barrière. 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. Toepassing van een nieuw ontsmettingsproces met behulp van gasvormig ozon. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. Toepassing van een nieuw ontsmettingsproces met behulp van gasvormig ozon.Moat J., Cargill J., Sean J. en Upton M. Toepassing van een nieuw ontsmettingsproces met behulp van ozongas. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M.Moat J., Cargill J., Sean J. en Upton M. Toepassing van een nieuw zuiveringsproces met behulp van ozongas.Can. J. Microorganisms. 55(8), 928–933. https://doi.org/10.1139/w09-046 (2009).
Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. Effectiviteit van een nieuw op ozon gebaseerd systeem voor de snelle, hoogwaardige desinfectie van ruimtes en oppervlakken in de gezondheidszorg. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. Effectiviteit van een nieuw op ozon gebaseerd systeem voor de snelle, hoogwaardige desinfectie van ruimtes en oppervlakken in de gezondheidszorg.Zutman, D., Shannon, M. en Mandel, A. Efficiëntie van een nieuw op ozon gebaseerd systeem voor snelle, hoogwaardige desinfectie van medische omgevingen en oppervlakken. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A.Zutman, D., Shannon, M. en Mandel, A. Werkzaamheid van een nieuw ozonsysteem voor snelle, hoogwaardige desinfectie van medische omgevingen en oppervlakken.Ja. J. Infectiebestrijding. 39(10), 873-879. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2011.01.012 (2011).
Wullt, M., Odenholt, I. & Walder, M. Activiteit van drie desinfectiemiddelen en verzuurd nitriet tegen Clostridium difficile-sporen. Wullt, M., Odenholt, I. & Walder, M. Activiteit van drie desinfectiemiddelen en verzuurd nitriet tegen Clostridium difficile-sporen.Woollt, M., Odenholt, I. en Walder, M. Activiteit van drie desinfectiemiddelen en verzuurd nitriet tegen Clostridium difficile-sporen.Vullt M, Odenholt I en Walder M. Activiteit van drie desinfectiemiddelen en verzuurde nitrieten tegen Clostridium difficile-sporen. Infection Control Hospital. Epidemiologie. 24(10), 765-768. https://doi.org/10.1086/502129 (2003).
Ray, A. et al. Ontsmetting met verdampt waterstofperoxide tijdens een uitbraak van multiresistente Acinetobacter baumannii in een verpleeghuis. Infection Control Hospital. Epidemiology. 31(12), 1236-1241. https://doi.org/10.1086/657139 (2010).
Ekshtein, BK et al. Vermindering van de besmetting van omgevingsoppervlakken met Clostridium difficile en vancomycine-resistente enterokokken na de invoering van maatregelen ter verbetering van de reinigingsmethoden. Infectious disease of the Navy. 7, 61. https://doi.org/10.1186/1471-2334-7-61 (2007).
Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. Water- en luchtozonbehandeling als alternatieve ontsmettingstechnologie. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM & Montomoli, E. Water- en luchtozonbehandeling als alternatieve ontsmettingstechnologie.Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, KM en Montomoli, E. Ozonbehandeling van water en lucht als alternatieve sanitaire technologie. 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 en Montomoli E. Ozonbehandeling van water en lucht als alternatieve desinfectiemethode.J. Vorige pagina. geneeskunde. Hagrid. 58(1), E48-e52 (2017).
Koreaans Ministerie van Milieu. https://www.me.go.kr/mamo/web/index.do?menuId=586 (2022). Geraadpleegd op 12 januari 2022.
Thanomsub, B. et al. Effect van ozonbehandeling op bacteriële celgroei en ultrastructurele veranderingen. Appendix J. Gen. microorganism. 48(4), 193-199. https://doi.org/10.2323/jgam.48.193 (2002).
Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Effecten van ozon op membraanpermeabiliteit en ultrastructuur in Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Effecten van ozon op membraanpermeabiliteit en ultrastructuur in Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH zijn gespecialiseerd in het gebruik van Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Effect van ozon op de membraanpermeabiliteit en ultrastructuur van Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH zijn gespecialiseerd in het gebruik van Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Effect van ozon op de membraanpermeabiliteit en ultrastructuur van Pseudomonas aeruginosa.J. Toepassing. micro-organismen. 111(4), 1006-1015. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05113.x (2011).
Russell, AD Overeenkomsten en verschillen in microbiële reacties op fungiciden. J. Antibiotics. chemotherapy. 52(5), 750-763. https://doi.org/10.1093/jac/dkg422 (2003).
Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. Het ontwerpen van een protocol dat Clostridium difficile elimineert: een gezamenlijk project. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. Het ontwerpen van een protocol dat Clostridium difficile elimineert: een gezamenlijk project.Whitaker J, Brown BS, Vidal S en Calcaterra M. Ontwikkeling van een protocol voor de eliminatie van Clostridium difficile: een gezamenlijk project. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M.Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. en Calcaterra, M. Ontwikkeling van een protocol voor de eliminatie van Clostridium difficile: een gezamenlijk project.Ja. J. Infectiebestrijding. 35(5), 310-314. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2006.08.010 (2007).
Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Gevoeligheid van drie geselecteerde bacteriesoorten voor ozon. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Gevoeligheid van drie geselecteerde bacteriesoorten voor ozon. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH hebben een groot succes geboekt. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Ozongevoeligheid van drie geselecteerde bacteriesoorten. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH geven een overzicht van de resultaten van dit onderzoek. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH hebben een oplossing gevonden voor dit probleem. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Ozongevoeligheid van drie geselecteerde bacteriën.verklaring. micro-organisme. 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. Het beoordelen van het microbiële oxidatieve stressmechanisme van ozonbehandeling aan de hand van de reacties van Escherichia coli-mutanten. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ & Bourke, P. Het beoordelen van het microbiële oxidatieve stressmechanisme van ozonbehandeling aan de hand van de reacties van Escherichia coli-mutanten.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ en Burk, P. Evaluatie van het mechanisme van microbiële oxidatieve stress door ozonbehandeling aan de hand van reacties van Escherichia coli-mutanten. 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 en Bourque, P. Evaluatie van mechanismen van microbiële oxidatieve stress bij ozonbehandeling door middel van mutante reacties van Escherichia coli.J. Toepassing. Micro-organismen. 111(1), 136-144. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05021.x (2011).
Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Evaluatie van het vermogen van Acinetobacter baumannii om biofilms te vormen op zes verschillende biomedisch relevante oppervlakken. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Evaluatie van het vermogen van Acinetobacter baumannii om biofilms te vormen op zes verschillende biomedisch relevante oppervlakken.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. en Si, K. Evaluatie van het vermogen van Acinetobacter baumannii om biofilms te vormen op zes verschillende biomedisch relevante oppervlakken. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Evaluatie van het vermogen van 鲍曼不动天生在六种 om biofilm te vormen op verschillende biomedisch relevante oppervlakken.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. en Si, K. Evaluatie van het vermogen van Acinetobacter baumannii om biofilms te vormen op zes verschillende biomedisch relevante oppervlakken.Wright. Toepassing van micro-organismen 63(4), 233-239. https://doi.org/10.1111/lam.12627 (2016).