Ďakujeme za návštevu stránky Nature.com. Verzia prehliadača, ktorú používate, má obmedzenú podporu CSS. Pre dosiahnutie čo najlepšieho zážitku odporúčame používať aktualizovaný prehliadač (alebo vypnúť režim kompatibility v prehliadači Internet Explorer). Medzitým budeme stránku vykresľovať bez štýlov a JavaScriptu, aby sme zabezpečili nepretržitú podporu.
Kontaminované prostredie zdravotníctva zohráva dôležitú úlohu v šírení organizmov rezistentných voči viacerým liečivám (MDR) a C. difficile. Cieľom tejto štúdie bolo vyhodnotiť vplyv ozónu produkovaného plazmovým reaktorom s dielektrickou bariérovou výbojovou metódou (DBD) na účinok vankomycín-rezistentného Enterococcus faecalis (VRE), karbapeném-rezistentnej Klebsiella pneumoniae (CRE), karbapeném-rezistentnej antibakteriálnej aktivity rôznych materiálov kontaminovaných Pseudomonas spp., Pseudomonas aeruginosa (CRPA), karbapeném-rezistentným Acinetobacter baumannii (CRAB) a spórami Clostridium difficile. Rôzne materiály kontaminované VRE, CRE, CRPA, CRAB a spórami C. difficile boli ošetrené ozónom v rôznych koncentráciách a expozičných časoch. Mikroskopia atómových síl (AFM) preukázala modifikáciu povrchu baktérií po ošetrení ozónom. Keď sa na VRE a CRAB aplikovala dávka 500 ppm ozónu počas 15 minút, pozoroval sa pokles približne o 2 alebo viac log10 v nehrdzavejúcej oceli, tkanine a dreve a pokles o 1-2 log10 v skle a plaste. Zistilo sa, že spóry C. difficile sú odolnejšie voči ozónu ako všetky ostatné testované organizmy. Pri AFM po ošetrení ozónom bakteriálne bunky napučali a deformovali sa. Ozón produkovaný plazmovým reaktorom DBD je jednoduchý a cenný dekontaminačný nástroj pre MDRO a spóry C. difficile, ktoré sú známe ako bežné patogény infekcií spojených so zdravotnou starostlivosťou.
Výskyt organizmov rezistentných voči viacerým liečivám (MDR) je spôsobený zneužívaním antibiotík u ľudí a zvierat a Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) ho označila za závažnú hrozbu pre verejné zdravie1. Najmä zdravotnícke zariadenia sa čoraz častejšie stretávajú s výskytom a šírením MRO. Hlavnými MRO sú meticilín-rezistentný Staphylococcus aureus a vankomycín-rezistentný enterokok (VRE), enterobaktérie produkujúce beta-laktamázu so širokým spektrom účinku (ESBL), multirezistentný Pseudomonas aeruginosa, multirezistentný Acinetobacter baumannii a karbapenem-rezistentný Enterobacter (CRE). Okrem toho je infekcia Clostridium difficile hlavnou príčinou hnačky spojenej so zdravotnou starostlivosťou, čo predstavuje významnú záťaž pre systém zdravotnej starostlivosti. MDRO a C. difficile sa prenášajú rukami zdravotníckych pracovníkov, kontaminovaným prostredím alebo priamo z človeka na človeka. Nedávne štúdie ukázali, že kontaminované prostredie v zdravotníckych zariadeniach zohráva dôležitú úlohu pri prenose MDRO a C. difficile, keď zdravotnícki pracovníci (HCW) prídu do kontaktu s kontaminovanými povrchmi alebo keď pacienti prídu do priameho kontaktu s kontaminovanými povrchmi 3,4. Kontaminované prostredie v zdravotníckych zariadeniach znižuje výskyt infekcie alebo kolonizácie MLRO a C. difficile 5,6,7. Vzhľadom na globálne obavy z nárastu antimikrobiálnej rezistencie je zrejmé, že je potrebný ďalší výskum metód a postupov dekontaminácie v zdravotníckych zariadeniach. V poslednej dobe boli bezkontaktné metódy čistenia terminálov, najmä ultrafialové (UV) zariadenia alebo systémy peroxidu vodíka, uznané ako sľubné metódy dekontaminácie. Tieto komerčne dostupné UV alebo peroxidové zariadenia však nie sú len drahé, UV dezinfekcia je účinná iba na exponovaných povrchoch, zatiaľ čo plazmová dezinfekcia peroxidom vodíka vyžaduje relatívne dlhý čas dekontaminácie pred ďalším dezinfekčným cyklom 5.
Ozón má známe antikorózne vlastnosti a dá sa lacno vyrábať8. Je tiež známe, že je toxický pre ľudské zdravie, ale môže sa rýchlo rozložiť na kyslík8. Plazmové reaktory s dielektrickým bariérovým výbojom (DBD) sú zďaleka najbežnejšími generátormi ozónu9. Zariadenia DBD umožňujú vytvárať nízkoteplotnú plazmu vo vzduchu a produkovať ozón. Doteraz sa praktické využitie ozónu obmedzovalo najmä na dezinfekciu vody v bazénoch, pitnej vody a odpadových vôd10. Niekoľko štúdií uvádza jeho použitie v zdravotníckych zariadeniach8,11.
V tejto štúdii sme použili kompaktný plazmový ozónový generátor DBD na demonštráciu jeho účinnosti pri odstraňovaní MDRO a C. difficile, a to aj tých, ktoré boli naočkované na rôznych materiáloch bežne používaných v lekárskom prostredí. Okrem toho bol proces sterilizácie ozónom objasnený pomocou snímok buniek ošetrených ozónom z atómovej silovej mikroskopie (AFM).
Kmene boli získané z klinických izolátov: VRE (SCH 479 a SCH 637), karbapeném-rezistentnej Klebsiella pneumoniae (CRE; SCH CRE-14 a DKA-1), karbapeném-rezistentnej Pseudomonas aeruginosa (CRPA; 54 a 83) a karbapeném-rezistentných baktérií. Pseudomonas aeruginosa (CRPA; 54 a 83), rezistentný Acinetobacter baumannii (CRAB; F2487 a SCH-511). C. difficile bol získaný z Národnej zbierky patogénnych kultúr (NCCP 11840) Kórejskej agentúry pre kontrolu a prevenciu chorôb. Bol izolovaný od pacienta v Južnej Kórei v roku 2019 a pomocou multilokusovej sekvenčnej typizácie sa zistilo, že patrí do ST15. Vývar Brain Heart Infusion (BHI) (BD, Sparks, MD, USA) naočkovaný VRE, CRE, CRPA a CRAB bol dobre premiešaný a inkubovaný pri teplote 37 °C počas 24 hodín.
C. difficile sa anaeróbne naočkovala na krvný agar počas 48 hodín. Niekoľko kolónií sa potom pridalo do 5 ml mozgovo-srdcového bujónu a inkubovalo sa za anaeróbnych podmienok počas 48 hodín. Potom sa kultúra pretrepala, pridalo sa 5 ml 95 % etanolu, opäť sa pretrepala a nechala sa 30 minút pri izbovej teplote. Po 20 minútach centrifugácie pri 3000 g sa supernatant odlial a pelet obsahujúci spóry a usmrtené baktérie sa suspendoval v 0,3 ml vody. Životaschopné bunky sa spočítali špirálovým naočkovaním suspenzie bakteriálnych buniek na krvné agarové platne po príslušnom zriedení. Gramovo farbenie potvrdilo, že 85 % až 90 % bakteriálnych štruktúr tvorili spóry.
Nasledujúca štúdia bola vykonaná s cieľom preskúmať účinky ozónu ako dezinfekčného prostriedku na rôzne povrchy kontaminované spórami MDRO a C. difficile, o ktorých je známe, že spôsobujú infekcie spojené so zdravotnou starostlivosťou. Pripravte vzorky z nehrdzavejúcej ocele, látky (bavlna), skla, plastu (akryl) a dreva (borovica) s rozmermi jeden centimeter krát jeden centimeter. Pred použitím dezinfikujte kupóny. Všetky vzorky boli pred infekciou baktériami sterilizované v autokláve.
V tejto štúdii boli bakteriálne bunky rozptýlené na rôznych povrchoch substrátov, ako aj na agarových platniach. Panely boli potom sterilizované vystavením ozónu počas určitého časového obdobia a pri určitej koncentrácii v utesnenej komore. Na obr. 1 je fotografia zariadenia na sterilizáciu ozónom. Plazmové reaktory DBD boli vyrobené pripevnením perforovaných a exponovaných elektród z nehrdzavejúcej ocele na prednú a zadnú stranu 1 mm hrubých aluminových (dielektrických) platní. Pre perforované elektródy bola plocha otvoru 3 mm a 0,33 mm. Každá elektróda má okrúhly tvar s priemerom 43 mm. Na privedenie sínusového napätia približne 8 kV medzi vrcholmi a frekvenciou 12,5 kHz na perforované elektródy bol použitý vysokonapäťový vysokofrekvenčný zdroj napájania (GBS Elektronik GmbH Minipuls 2.2), aby sa na okrajoch elektród generovala plazma. Keďže technológia je metódou plynovej sterilizácie, sterilizácia sa vykonáva v komore rozdelenej objemom na hornú a dolnú časť, ktoré obsahujú bakteriálne kontaminované vzorky a generátory plazmy. Horná priehradka má dva ventilové otvory na odstránenie a odvetranie zvyškového ozónu. Pred použitím v experimente bola meraná zmena koncentrácie ozónu v miestnosti v čase po zapnutí plazmovej inštalácie podľa absorpčného spektra spektrálnej čiary ortuťovej výbojky s vlnovou dĺžkou 253,65 nm.
(a) Schéma experimentálneho zariadenia na sterilizáciu baktérií na rôznych materiáloch s použitím ozónu generovaného v plazmovom reaktore DBD a (b) koncentrácia ozónu a čas generovania plazmy v sterilizačnej komore. Obrázok bol vytvorený pomocou softvéru OriginPro verzie 9.0 (softvér OriginPro, Northampton, MA, USA; https://www.originlab.com).
Najprv sa sterilizáciou bakteriálnych buniek umiestnených na agarových platniach ozónom, pričom sa menila koncentrácia ozónu a čas ošetrenia, určila vhodná koncentrácia ozónu a čas ošetrenia na dekontamináciu MDRO a C. difficile. Počas sterilizačného procesu sa komora najprv prepláchne okolitým vzduchom a potom sa naplní ozónom zapnutím plazmovej jednotky. Po ošetrení vzoriek ozónom počas vopred stanoveného časového obdobia sa na odstránenie zvyšného ozónu použije membránové čerpadlo. Na merania sa použila vzorka kompletnej 24-hodinovej kultúry (~ 108 CFU/ml). Vzorky suspenzií bakteriálnych buniek (20 μl) sa najprv sériovo desaťkrát zriedili sterilným fyziologickým roztokom a potom sa tieto vzorky rozdelili na agarové platne sterilizované ozónom v komore. Následne sa opakované vzorky, pozostávajúce zo vzoriek vystavených a nevystavených ozónu, inkubovali pri teplote 37 °C počas 24 hodín a spočítali sa kolónie, aby sa vyhodnotila účinnosť sterilizácie.
Ďalej, podľa sterilizačných podmienok definovaných vo vyššie uvedenej štúdii, bol dekontaminačný účinok tejto technológie na MDRO a C. difficile hodnotený pomocou vzoriek z rôznych materiálov (nerezové, látkové, sklenené, plastové a drevené vzorky), ktoré sa bežne používajú v zdravotníckych zariadeniach. Použili sa kompletné 24-hodinové kultúry (~108 cfu/ml). Vzorky suspenzie bakteriálnych buniek (20 μl) boli sériovo desaťkrát zriedené sterilným fyziologickým roztokom a potom boli vzorky ponorené do týchto zriedených bujónov na posúdenie kontaminácie. Vzorky odobraté po ponorení do riediaceho bujónu boli umiestnené do sterilných Petriho misiek a sušené pri izbovej teplote počas 24 hodín. Na vzorku sa nasadilo viečko a opatrne sa vložila do testovacej komory. Z Petriho misky sa odstránilo viečko a vzorka sa vystavila pôsobeniu ozónu s koncentráciou 500 ppm na 15 minút. Kontrolné vzorky boli umiestnené do biologicky bezpečnostnej skrinky a neboli vystavené ozónu. Ihneď po vystavení ozónu boli vzorky a neožiarené vzorky (t. j. kontroly) zmiešané so sterilným fyziologickým roztokom pomocou vortexového mixéra na izoláciu baktérií z povrchu. Eluovaná suspenzia bola sériovo riedená 10-krát sterilným fyziologickým roztokom, po čom bol počet zriedených baktérií stanovený na krvných agarových platniach (pre aeróbne baktérie) alebo anaeróbnych krvných agarových platniach pre Brucellu (pre Clostridium difficile) a inkubovaná pri teplote 37 °C počas 24 hodín alebo za anaeróbnych podmienok počas 48 hodín pri teplote 37 °C v duplikáte, aby sa stanovila počiatočná koncentrácia inokula. Rozdiel v počte baktérií medzi neexponovanými kontrolami a exponovanými vzorkami bol vypočítaný tak, aby sa dosiahlo logaritmické zníženie počtu baktérií (t. j. účinnosť sterilizácie) za testovacích podmienok.
Biologické bunky musia byť imobilizované na zobrazovacej platni AFM; preto sa ako substrát používa plochý a rovnomerne drsný sľudový disk so stupnicou drsnosti menšou ako je veľkosť bunky. Priemer a hrúbka diskov boli 20 mm a 0,21 mm. Pre pevné ukotvenie buniek k povrchu je povrch sľudy potiahnutý poly-L-lyzínom (200 µl), čím sa kladne nabije a bunková membrána záporne. Po potiahnutí poly-L-lyzínom boli sľudové disky trikrát premyté 1 ml deionizovanej (DI) vody a cez noc sušené na vzduchu. Potom boli bakteriálne bunky nanesené na povrch sľudy potiahnutý poly-L-lyzínom dávkovaním zriedeného bakteriálneho roztoku, ponechané 30 minút a potom bol povrch sľudy premytý 1 ml deionizovanej vody.
Polovica vzoriek bola ošetrená ozónom a povrchová morfológia sľudových platní naplnených VRE, CRAB a spórami C. difficile bola vizualizovaná pomocou AFM (XE-7, park systems). Režim prevádzky AFM je nastavený na režim poklepávania, čo je bežná metóda na zobrazovanie biologických buniek. V experimentoch bola použitá mikrokonzola navrhnutá pre bezkontaktný režim (OMCL-AC160TS, OLYMPUS Microscopy). Snímky AFM boli zaznamenávané na základe rýchlosti skenovania sondy 0,5 Hz, čo viedlo k rozlíšeniu obrazu 2048 × 2048 pixelov.
Aby sme určili podmienky, za ktorých sú plazmové reaktory DBD účinné pri sterilizácii, vykonali sme sériu experimentov s použitím MDRO (VRE, CRE, CRPA a CRAB) a C. difficile na zmenu koncentrácie ozónu a času expozície. Na obr. 1b je znázornená krivka závislosti koncentrácie ozónu od času pre každú testovaciu podmienku po zapnutí plazmového zariadenia. Koncentrácia sa logaritmicky zvyšovala a po 1,5 a 2,5 minútach dosiahla 300 ppm a 500 ppm. Predbežné testy s VRE ukázali, že minimum potrebné na účinnú dekontamináciu baktérií je 300 ppm ozónu počas 10 minút. V nasledujúcich experimentoch boli teda MDRO a C. difficile vystavené ozónu pri dvoch rôznych koncentráciách (300 a 500 ppm) a pri dvoch rôznych časoch expozície (10 a 15 minút). Účinnosť sterilizácie pre každé nastavenie dávky ozónu a času expozície bola vypočítaná a uvedená v tabuľke 1. Expozícia ozónu s koncentráciou 300 alebo 500 ppm počas 10 – 15 minút viedla k celkovému zníženiu VRE o 2 alebo viac log10. Táto vysoká úroveň usmrcovania baktérií pomocou CRE sa dosiahla po 15 minútach expozície ozónu s koncentráciou 300 alebo 500 ppm. Vysoké zníženie CRPA (> 7 log10) sa dosiahlo pri expozícii 500 ppm ozónu počas 15 minút. Vysoké zníženie CRPA (> 7 log10) sa dosiahlo pri expozícii 500 ppm ozónu počas 15 minút. Высокое снижение CRPA (> 7 log10) было достигнуто при воздействии 500 bodov za 15. deň mínuť. Vysoké zníženie CRPA (> 7 log10) sa dosiahlo vystavením ozónu s koncentráciou 500 ppm počas 15 minút.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)。 Существенное снижение CRPA (> 7 log10) после 15-минутного воздействия озона с концентрацие 50,50 Významné zníženie CRPA (> 7 log10) po 15 minútach vystavenia 500 ppm ozónu.Zanedbateľné usmrcovanie baktérií CRAB pri 300 ppm ozónu; Avšak pri 500 ppm ozónu došlo k zníženiu o > 1,5 log10. Avšak pri 500 ppm ozónu došlo k zníženiu o > 1,5 log10. однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблюдалось снижение > 1,5 log10. Avšak pri koncentrácii ozónu 500 ppm sa pozoroval pokles o > 1,5 log10.然而，在500 ppm 臭氧下，减少了> 1,5 log10。然而，在500 ppm 臭氧下，减少了> 1,5 log10。 Однако при концентрации озона 500 частей на миллион наблюдалось снижение >1,5 log10. Avšak pri koncentrácii ozónu 500 ppm sa pozoroval pokles o > 1,5 log10. Vystavenie spór C. difficile ozónu s koncentráciou 300 alebo 500 ppm viedlo k zníženiu o > 2,5 log10. Vystavenie spór C. difficile ozónu s koncentráciou 300 alebo 500 ppm viedlo k zníženiu o > 2,5 log10. Воздействие на споры C. difficile озона с концентрацией 300 или 500 частей > на миллион пириов 2,5 log10. Vystavenie spór C. difficile ozónu v koncentrácii 300 alebo 500 ppm viedlo k zníženiu o > 2,5 log10.将艰难梭菌孢子暴露于300 或500 ppm 的臭氧中导致> 2,5 log10 减少。 300 或 500 ppm 的臭氧中导致> 2,5 log10 减少。 Воздействие на споры C. difficile озона с концентрацией 300 или 500 частей на миллион пириона >2,5 log10. Vystavenie spór C. difficile ozónu v koncentrácii 300 alebo 500 ppm viedlo k zníženiu o > 2,5 log10.
Na základe vyššie uvedených experimentov sa zistila dostatočná požiadavka na inaktiváciu baktérií pri dávke 500 ppm ozónu počas 15 minút. Spóry VRE, CRAB a C. difficile boli testované na germicídny účinok ozónu na rôzne materiály vrátane nehrdzavejúcej ocele, tkaniny, skla, plastu a dreva bežne používaného v nemocniciach. Ich sterilizačná účinnosť je uvedená v tabuľke 2. Testované organizmy boli hodnotené dvakrát. V testoch VRE a CRAB bol ozón menej účinný na sklenených a plastových povrchoch, hoci na povrchoch z nehrdzavejúcej ocele, tkaniny a dreva sa pozorovalo zníženie log10 približne o faktor 2 alebo viac. Zistilo sa, že spóry C. difficile sú odolnejšie voči ošetreniu ozónom ako všetky ostatné testované organizmy. Na štatistické štúdium vplyvu ozónu na ničiaci účinok rôznych materiálov proti VRE, CRAB a C. difficile sa použili t-testy na porovnanie rozdielov medzi počtom CFU na mililiter v kontrolnej a experimentálnej skupine na rôznych materiáloch (obr. 2). Kmene vykazovali štatisticky významné rozdiely, ale významnejšie rozdiely sa pozorovali u spór VRE a CRAB ako u spór C. difficile.
Bodový graf účinkov ozónu na usmrcovanie baktérií v rôznych materiáloch (a) VRE, (b) CRAB a (c) C. difficile.
AFM zobrazovanie sa vykonalo na ozónom ošetrených a neošetrených spórach VRE, CRAB a C. difficile, aby sa podrobne preskúmal proces sterilizácie ozónovým plynom. Na obr. 3a, c a e sú znázornené AFM snímky neošetrených spór VRE, CRAB a C. difficile. Ako je vidieť na 3D snímkach, bunky sú hladké a neporušené. Obrázky 3b, d a f znázorňujú spóry VRE, CRAB a C. difficile po ošetrení ozónom. Nielenže sa celková veľkosť všetkých testovaných buniek zmenšila, ale ich povrch sa po vystavení ozónu stal citeľne drsnejším.
AFM snímky neošetrených spór VRE, MRAB a C. difficile (a, c, e) a (b, d, f) ošetrených 500 ppm ozónu počas 15 minút. Snímky boli vytvorený pomocou Park Systems XEI verzie 5.1.6 (XEI Software, Suwon, Kórea; https://www.parksystems.com/102-products/park-xe-bio).
Náš výskum ukazuje, že ozón produkovaný plazmovým zariadením DBD preukazuje schopnosť účinne dekontaminovať spóry MDRO a C. difficile, o ktorých je známe, že sú hlavnými príčinami infekcií spojených so zdravotnou starostlivosťou. Okrem toho sa v našej štúdii, vzhľadom na to, že kontaminácia životného prostredia spórami MDRO a C. difficile môže byť zdrojom infekcií spojených so zdravotnou starostlivosťou, zistilo, že germicídny účinok ozónu je úspešný pri materiáloch používaných predovšetkým v nemocničnom prostredí. Dekontaminačné testy sa vykonali s použitím plazmového zariadenia DBD po umelej kontaminácii materiálov, ako je nehrdzavejúca oceľ, látky, sklo, plast a drevo, spórami MDRO a C. difficile. V dôsledku toho, hoci sa dekontaminačný účinok líši v závislosti od materiálu, dekontaminačná schopnosť ozónu je pozoruhodná.
Predmety, ktorých sa často dotýkame v nemocničných izbách, si vyžadujú rutinnú dezinfekciu nízkej úrovne. Štandardnou metódou dekontaminácie takýchto predmetov je manuálne čistenie tekutým dezinfekčným prostriedkom, ako je kvartérna amóniová zlúčenina 13. Aj pri prísnom dodržiavaní odporúčaní na používanie dezinfekčných prostriedkov je MPO ťažké odstrániť tradičným čistením prostredia (zvyčajne manuálnym čistením) 14. Preto sú potrebné nové technológie, ako sú bezkontaktné metódy. V dôsledku toho existuje záujem o plynné dezinfekčné prostriedky vrátane peroxidu vodíka a ozónu 10. Výhodou plynných dezinfekčných prostriedkov je, že sa dokážu dostať na miesta a predmety, kam sa tradičné manuálne metódy nedostanú. Peroxid vodíka sa nedávno začal používať v lekárskom prostredí, avšak samotný peroxid vodíka je toxický a musí sa s ním zaobchádzať podľa prísnych manipulačných postupov. Plazmová sterilizácia peroxidom vodíka vyžaduje relatívne dlhý čas preplachovania pred ďalším sterilizačným cyklom. Naproti tomu ozón pôsobí ako širokospektrálne antibakteriálne činidlo, účinné proti baktériám a vírusom, ktoré sú odolné voči iným dezinfekčným prostriedkom 8, 11, 15. Okrem toho sa ozón dá lacno vyrábať z atmosférického vzduchu a nevyžaduje ďalšie toxické chemikálie, ktoré môžu zanechať škodlivú stopu v životnom prostredí, pretože sa nakoniec rozkladá na kyslík. Dôvod, prečo sa ozón široko nepoužíva ako dezinfekčný prostriedok, je však nasledovný. Ozón je toxický pre ľudské zdravie, takže jeho koncentrácia nepresahuje v priemere 0,07 ppm po dobu dlhšie ako 8 hodín16, preto boli vyvinuté a na trh uvedené ozónové sterilizátory, najmä na čistenie výfukových plynov. Je tiež možné vdychovať plyn a po dekontaminácii produkovať nepríjemný zápach5,8. Ozón sa v zdravotníckych zariadeniach aktívne nepoužíval. Ozón sa však môže bezpečne používať v sterilizačných komorách a pri správnych vetracích postupoch a jeho odstránenie sa dá výrazne urýchliť použitím katalyzátora. V tejto štúdii demonštrujeme, že plazmové ozónové sterilizátory sa môžu používať na dezinfekciu v zdravotníckych zariadeniach. Vyvinuli sme zariadenie s vysokými sterilizačnými schopnosťami, jednoduchou obsluhou a rýchlym servisom pre hospitalizovaných pacientov. Okrem toho sme vyvinuli jednoduchú sterilizačnú jednotku, ktorá využíva okolitý vzduch bez dodatočných nákladov. Doteraz nie je dostatok informácií o minimálnych požiadavkách na ozón pre inaktiváciu MDRO. Zariadenie použité v našej štúdii sa ľahko nastavuje, má krátku dobu prevádzky a očakáva sa, že bude užitočné pre častú sterilizáciu zariadení.
Mechanizmus baktericídneho účinku ozónu nie je úplne jasný. Niekoľko štúdií ukázalo, že ozón poškodzuje membrány bakteriálnych buniek, čo vedie k intracelulárnemu úniku a prípadnej lýze buniek17,18. Ozón môže interferovať s bunkovou enzymatickou aktivitou reakciou s tiolovými skupinami a môže modifikovať purínové a pyrimidínové bázy v nukleových kyselinách. Táto štúdia vizualizovala morfológiu spór VRE, CRAB a C. difficile pred a po ošetrení ozónom a zistila, že nielenže sa zmenšili, ale aj výrazne zdrsnili na povrchu, čo naznačuje poškodenie alebo koróziu vonkajšej membrány a vnútorných materiálov v dôsledku silnej oxidačnej schopnosti ozónu. Toto poškodenie môže viesť k inaktivácii buniek v závislosti od závažnosti bunkových zmien.
Spóry C. difficile sa ťažko odstraňujú z nemocničných izieb. Spóry zostávajú na miestach, kde sa uvoľnili 10,20. Okrem toho v tejto štúdii, hoci maximálne logaritmické 10-násobné zníženie počtu baktérií na agarových platniach pri 500 ppm ozónu počas 15 minút bolo 2,73, baktericídny účinok ozónu na rôzne materiály obsahujúce spóry C. difficile sa znížil. Preto možno zvážiť rôzne stratégie na zníženie infekcie C. difficile v zdravotníckych zariadeniach. Pri použití iba v izolovaných komorách s C. difficile môže byť užitočné upraviť čas expozície a intenzitu ošetrenia ozónom. Okrem toho musíme mať na pamäti, že metóda dekontaminácie ozónom nemôže úplne nahradiť konvenčné manuálne čistenie dezinfekčnými prostriedkami a antimikrobiálnymi stratégiami a môže byť tiež veľmi účinná pri kontrole C. difficile 5. V tejto štúdii sa účinnosť ozónu ako dezinfekčného prostriedku líšila pre rôzne typy MPO. Účinnosť môže závisieť od niekoľkých faktorov, ako je štádium rastu, bunková stena a účinnosť opravných mechanizmov21,22. Dôvodom odlišného sterilizačného účinku ozónu na povrch každého materiálu môže byť tvorba biofilmu. Predchádzajúce štúdie ukázali, že E. faecium a E. faecium zvyšujú odolnosť voči prostrediu, keď sú prítomné ako biofilmy23, 24, 25. Táto štúdia však ukazuje, že ozón má významný baktericídny účinok na MDRO a spóry C. difficile.
Obmedzením našej štúdie je, že sme hodnotili vplyv zadržiavania ozónu po sanácii. To môže viesť k nadhodnoteniu počtu životaschopných bakteriálnych buniek.
Hoci táto štúdia bola vykonaná s cieľom vyhodnotiť účinnosť ozónu ako dezinfekčného prostriedku v nemocničnom prostredí, je ťažké zovšeobecniť naše výsledky na všetky nemocničné prostredia. Preto je potrebný ďalší výskum na preskúmanie použiteľnosti a kompatibility tohto ozónového sterilizátora DBD v reálnom nemocničnom prostredí.
Ozón produkovaný plazmovými reaktormi DBD by mohol byť jednoduchým a cenným dekontaminačným prostriedkom pre MDRO a C. difficile. Ozónovú liečbu možno preto považovať za účinnú alternatívu k dezinfekcii nemocničného prostredia.
Súbory údajov použité a/alebo analyzované v tejto štúdii sú k dispozícii od príslušných autorov na základe primeranej žiadosti.
Globálna stratégia WHO na obmedzenie antimikrobiálnej rezistencie. https://www.who.int/drugresistance/WHO_Global_Strategy.htm/en/ Dostupné.
Dubberke, ER a Olsen, MA. Zaťaženie systému zdravotnej starostlivosti spôsobené Clostridium difficile. Dubberke, ER a Olsen, MA. Zaťaženie systému zdravotnej starostlivosti spôsobené Clostridium difficile.Dubberke, ER a Olsen, MA Zaťaženie systému zdravotnej starostlivosti spôsobené Clostridium difficile. Dubberke, ER & Olsen, MA 艰难梭菌对医疗保健系统的负担。 Dubberke, pohotovosť a Olsen, MADubberke, ER a Olsen, MA Zaťaženie systému zdravotnej starostlivosti spôsobeným Clostridium difficile.klinická. infekčná. dys. https://doi.org/10.1093/cid/cis335 (2012).
Boyce, JM Znečistenie životného prostredia má významný vplyv na nozokomiálne infekcie. J. Hospital. Infect. 65 (Príloha 2), 50-54. https://doi.org/10.1016/s0195-6701(07)60015-2 (2007).
Kim, YA, Lee, H. a K L. Kim, YA, Lee, H. a K L.Kim, YA, Lee, H. a KL. Kim, YA, Lee, H. a K L. Kim, YA, Lee, H. a K L.Kim, YA, Lee, H. a KL.Znečistenie a kontrola infekcií v nemocničnom prostredí patogénnymi baktériami [J. Korea J. Hospital Infection Control. 20(1), 1-6 (2015).
Dancer, SJ Boj proti nozokomiálnym infekciám: pozornosť venovaná úlohe životného prostredia a novým dezinfekčným technológiám. clinical. microorganism. open 27(4), 665–690. https://doi.org/10.1128/cmr.00020-14 (2014).
Weber, DJ a kol. Účinnosť UV zariadení a systémov peroxidu vodíka na dekontamináciu koncových oblastí: zameranie na klinické skúšky. Áno. J. Infection control. 44 (5 dodatkov), e77-84. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2015.11.015 (2016).
Siani, H. a Maillard, JY Najlepšie postupy pri dekontaminácii zdravotníckeho prostredia. Siani, H. a Maillard, JY Najlepšie postupy pri dekontaminácii zdravotníckeho prostredia. Siani, H. & Maillard, JY Передовая практика дезактивации среды здравоохранения. Siani, H. a Maillard, JY. Osvedčené postupy pri dekontaminácii zdravotníckych zariadení. Siani, H. & Maillard, JY 医疗环境净化的最佳实践。 Siani, H. a Maillard, JY Najlepší postup čistenia lekárskeho prostredia. Siani, H. & Maillard, JY Передовой опыт обеззараживания медицинских учреждений. Siani, H. a Maillard, JY Najlepšie postupy pri dekontaminácii zdravotníckych zariadení.EURO. J. Clin. mikroorganizmus na infekciu Dis. 34(1), 1-11. https://doi.org/10.1007/s10096-014-2205-9 (2015).
Sharma, M. & Hudson, JB Ozón je účinné a praktické antibakteriálne činidlo. Sharma, M. & Hudson, JB Ozón je účinné a praktické antibakteriálne činidlo.Sharma, M. a Hudson, JB Plynný ozón je účinné a praktické antibakteriálne činidlo. Sharma, M. & Hudson, JB 臭氧气体是一种有效且实用的抗菌剂。 Sharma, M. a Hudson, JBSharma, M. a Hudson, JB Plynný ozón je účinné a praktické antimikrobiálne činidlo.Áno. J. Infection. control. 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.a Shin, S.-Yu. & Shin, S.-Y. & Shin, S.-Y.a Shin, S.-Yu.Ozón sa efektívne generuje pomocou mriežkových elektród v generátore ozónu s výbojovou bariérou. J. Electrostatics. 64(5), 275-282. https://doi.org/10.1016/j.elstat.2005.06.007 (2006).
Moat, J., Cargill, J., Shone, J. a Upton, M. Aplikácia nového dekontaminačného procesu s použitím plynného ozónu. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. a Upton, M. Aplikácia nového dekontaminačného procesu s použitím plynného ozónu.Moat J., Cargill J., Sean J. a Upton M. Aplikácia nového dekontaminačného procesu s použitím ozónového plynu. Moat, J., Cargill, J., Shone, J. & Upton, M. 使用气态臭氧的新型净化工艺的应用。 Moat, J., Cargill, J., Shone, J. a Upton, M.Moat J., Cargill J., Sean J. a Upton M. Aplikácia nového čistiaceho procesu s použitím ozónového plynu.Can. J. Mikroorganizmy. 55(8), 928–933. https://doi.org/10.1139/w09-046 (2009).
Zoutman, D., Shannon, M. a Mandel, A. Účinnosť nového systému na báze ozónu pre rýchlu vysokoúrovňovú dezinfekciu zdravotníckych priestorov a povrchov. Zoutman, D., Shannon, M. a Mandel, A. Účinnosť nového systému na báze ozónu pre rýchlu vysokoúrovňovú dezinfekciu zdravotníckych priestorov a povrchov.Zutman, D., Shannon, M. a Mandel, A. Účinnosť nového systému na báze ozónu pre rýchlu dezinfekciu zdravotníckych prostredí a povrchov na vysokej úrovni. Zoutman, D., Shannon, M. & Mandel, A. Zoutman, D., Shannon, M. a Mandel, A.Zutman, D., Shannon, M. a Mandel, A. Účinnosť nového ozónového systému pre rýchlu dezinfekciu zdravotníckych prostredí a povrchov na vysokej úrovni.Áno. J. Kontrola infekcií. 39(10), 873-879. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2011.01.012 (2011).
Wullt, M., Odenholt, I. a Walder, M. Aktivita troch dezinfekčných prostriedkov a okysleného dusitanu proti spóram Clostridium difficile. Wullt, M., Odenholt, I. a Walder, M. Aktivita troch dezinfekčných prostriedkov a okysleného dusitanu proti spóram Clostridium difficile.Woollt, M., Odenholt, I. a Walder, M. Aktivita troch dezinfekčných prostriedkov a okysleného dusitanu proti spóram Clostridium difficile.Vullt M, Odenholt I a Walder M. Aktivita troch dezinfekčných prostriedkov a okyslených dusitanov proti spóram Clostridium difficile. Infection Control Hospital. Epidemiology. 24(10), 765-768. https://doi.org/10.1086/502129 (2003).
Ray, A. a kol. Dekontaminácia odpareným peroxidom vodíka počas prepuknutia multirezistentného Acinetobacter baumannii v nemocnici dlhodobej starostlivosti. Infection Control Hospital. Epidemiology. 31(12), 1236-1241. https://doi.org/10.1086/657139 (2010).
Ekshtein, BK a kol. Zníženie kontaminácie povrchov prostredia baktériami Clostridium difficile a enterokokmi rezistentnými na vankomycín po prijatí opatrení na zlepšenie metód čistenia. Infekčné choroby námorníctva. 7, 61. https://doi.org/10.1186/1471-2334-7-61 (2007).
Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM a Montomoli, E. Ozónová úprava vody a vzduchu ako alternatívna dezinfekčná technológia. Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, CM a Montomoli, E. Ozónová úprava vody a vzduchu ako alternatívna dezinfekčná technológia.Martinelli, M., Giovannangeli, F., Rotunno, S., Trombetta, KM a Montomoli, E. Ozónová úprava vody a vzduchu ako alternatívna sanitárna technológia. 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 a Montomoli E. Ozónová úprava vody a vzduchu ako alternatívna metóda dezinfekcie.J. Predchádzajúca strana. medicína. Hagrid. 58(1), E48-e52 (2017).
Kórejské ministerstvo životného prostredia. https://www.me.go.kr/mamo/web/index.do?menuId=586 (2022). Stav k 12. januáru 2022
Thanomsub, B. a kol. Vplyv ozónovej úpravy na rast bakteriálnych buniek a ultraštrukturálne zmeny. Appendix J. Gen. microorganism. 48(4), 193-199. https://doi.org/10.2323/jgam.48.193 (2002).
Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM a Yang, XH. Účinky ozónu na priepustnosť membrány a ultraštruktúru u Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM a Yang, XH. Účinky ozónu na priepustnosť membrány a ultraštruktúru u Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран a ультраструктуру Pseudomonas aer. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM a Yang, XH. Vplyv ozónu na priepustnosť membrány a ultraštruktúru Pseudomonas aeruginosa. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & 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 & Yang, XH Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM & Yang, XH Влияние озона на проницаемость мембран a ультраструктуру Pseudomonas aer. Zhang, YQ, Wu, QP, Zhang, JM a Yang, XH. Vplyv ozónu na priepustnosť membrány a ultraštruktúru Pseudomonas aeruginosa.J. Application. mikroorganizmus. 111(4), 1006-1015. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05113.x (2011).
Russell, AD Podobnosti a rozdiely v mikrobiálnych reakciách na fungicídy. J. Antibiotics. chemoterapia. 52(5), 750-763. https://doi.org/10.1093/jac/dkg422 (2003).
Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. a Calcaterra, M. Návrh protokolu, ktorý eliminuje Clostridium difficile: Spoločný projekt. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. a Calcaterra, M. Návrh protokolu, ktorý eliminuje Clostridium difficile: Spoločný projekt.Whitaker J, Brown BS, Vidal S a Calcaterra M. Vývoj protokolu na elimináciu Clostridium difficile: spoločný podnik. Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. & Calcaterra, M. 设计一种消除艰难梭菌的方案：合作企业。 Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. a Calcaterra, M.Whitaker, J., Brown, BS, Vidal, S. a Calcaterra, M. Vývoj protokolu na elimináciu Clostridium difficile: spoločný podnik.Áno. J. Kontrola infekcií. 35(5), 310-314. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2006.08.010 (2007).
Broadwater, WT, Hoehn, RC a King, PH. Citlivosť troch vybraných bakteriálnych druhov na ozón. Broadwater, WT, Hoehn, RC a King, PH. Citlivosť troch vybraných bakteriálnych druhov na ozón. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Чувствительность трех выбранных видов бактерий к озону. Broadwater, WT, Hoehn, RC a King, PH Citlivosť troch vybraných bakteriálnych druhov na ozón. Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH 三种选定细菌对臭氧的敏感性。 Broadwater, WT, Hoehn, RC a King, PH Broadwater, WT, Hoehn, RC & King, PH Чувствительность трех выбранных бактерий к озону. Broadwater, WT, Hoehn, RC a King, PH Citlivosť troch vybraných baktérií na ozón.vyhlásenie. mikroorganizmus. 26(3), 391–393. https://doi.org/10.1128/am.26.3.391-393.1973 (1973).
Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ a Bourke, P. Posúdenie mechanizmu mikrobiálneho oxidačného stresu pri ošetrení ozónom prostredníctvom reakcií mutantov Escherichia coli. Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ a Bourke, P. Posúdenie mechanizmu mikrobiálneho oxidačného stresu pri ošetrení ozónom prostredníctvom reakcií mutantov Escherichia coli.Patil, S., Valdramidis, VP, Karatzas, KA, Cullen, PJ a Burk, P. Vyhodnotenie mechanizmu mikrobiálneho oxidačného stresu ozónovou farbou z mutantných reakcií 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 a Bourque, P. Hodnotenie mechanizmov mikrobiálneho oxidačného stresu pri ošetrení ozónom prostredníctvom reakcií mutantov Escherichia coli.J. Application. mikroorganizmus. 111(1), 136-144. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05021.x (2011).
Greene, C., Wu, J., Rickard, AH a Xi, C. Hodnotenie schopnosti Acinetobacter baumannii tvoriť biofilmy na šiestich rôznych biomedicínsky relevantných povrchoch. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH a Xi, C. Hodnotenie schopnosti Acinetobacter baumannii tvoriť biofilmy na šiestich rôznych biomedicínsky relevantných povrchoch.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. a Si, K. Hodnotenie schopnosti Acinetobacter baumannii tvoriť biofilmy na šiestich rôznych biomedicínsky relevantných povrchoch. Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C.评估鲍曼不动杆菌在六种不同生物医学相关表面上形成生物膜的能力。 Greene, C., Wu, J., Rickard, AH & Xi, C. Hodnotenie schopnosti 鲍曼不动天生在六种 vytvárať biofilm na rôznych biomedicínsky relevantných povrchoch.Green, K., Wu, J., Rickard, A. Kh. a Si, K. Hodnotenie schopnosti Acinetobacter baumannii tvoriť biofilmy na šiestich rôznych biomedicínsky relevantných povrchoch.Wright. aplikačný mikroorganizmus 63(4), 233-239. https://doi.org/10.1111/lam.12627 (2016).