Die Autoren möchten ihre Dankbarkeit an die US Army Environmental Quality 6.1 Grundlagenforschung Programm der US Army Institute of Surgical Research, und kontinuierliche Produktverbesserung Programm NSRDEC und Expeditionsbasislager TECD für die Finanzierung dieser Arbeit bestätigen. Wir sind dankbar, dass Adam Driks (Loyola University Medical Center) für die in 6B gezeigt mikroskopische Aufnahme.

1. Das Portable Chemical Sterilisator (PCS) <ol><li> Geräte. Die PCS ist ein innovatives Gerät für den mobilen, energieautarken, Point-of-Use-medizinische Sterilisation. Für diese Zwecke wurde ein kommerzieller PELIKAN starren Kunststoffkoffer mit besonderen Design-Merkmale verschönert der Sterilisation (Abbildung 1) unterzubringen. </li><li> Equipment Design. a) Eine Weithalsreaktionsgefäß empfängt die trockenen chemischen Reagenzien und Wasser; b) zwei Rückschlagventile in der Gehäusewand installiert entlastet bei 1 psi; c) eine gefilterte Einlaßventil lässt Luft in zum Spülen der Kammer gepumpt werden kann; d) ein Umlaufrohr verteilt Luft durch die Kammer nach der Sterilisation; e) Einweg-Trockenwäscher (Aktivkohle)-Geräte über den Austrittsrückschlagventile eingepflanzt entfernen Rückstände und sorgen für die Gesundheit und Sicherheit des Benutzers und Umwelt; und f) Stelzen in den Boden des Gehäuses unterzubringen, ein chirurgisches Instrument Fach oder anderen Siebkorb und Gasfluss zu maximieren, währendSpülung. </li><li> Betrieb. Legen Sie die PCS auf einer ebenen Fläche und den Deckel öffnen. Legen Sie ein chirurgisches Fach mit sauberen, nicht sterile Instrumente und in blau Autoklaven Papier auf Stelzen im Gehäuse verpackt. Mischen Sie trockenen Chemikalien und Wasser (z. B. 93 g Natriumchlorid, 63 g Natriumsulfit, 25 g Natriumhydrogen Ascorbat, und 300 ml Wasser - andere Permutationen sind möglich) in der Weithalsreaktionsgefäß um eine chemische Reaktion auszulösen, und schließen und verriegeln den Deckel. In weniger als 2 min, erzeugt die Reaktion reichlich Chlordioxid Sterilisations, Hitze und Feuchtigkeit. Bei 25 min, schließen Sie einen Akku-oder handbetriebene Luftpumpe an das Einlassventil und Durchfluss Luft in die Kammer für ca. 5 min (Abbildung 2). </li><li> Zyklus Fertigstellung und Re-use. Öffnen Sie das Gehäuse und entfernen Sie das OP-Tray von sterilen Instrumenten. Entsorgen Sie das Reaktionsgefäß (Wasser und gutartige chemische Salze). Die PCS ist für die sofortige Wiederverwendung mit einem anderen Fach der chirurgischen Instrumente undeine neue Reihe von trockenen Chemikalien und Wasser. </li><li> Überprüfen Sterilisation mit Bio-Indikatoren. Zeigen Handel erhältlich B / T Sure Biologische Indikatoren mit Sporen auf Papier (~ 10 5 Sporen / Einheit) entweder G. imprägniert stearothermophilus (für feuchte Wärme verwendet wird) oder B. atrophaeus (für Ethylenoxid-Gassterilisation) im Inneren des Gehäuses für einen Sterilisationszyklus. Bei Abschluss der ClO 2 Sterilisationszyklus, entfernen und aktivieren Sie die Indikatoren, dann inkubieren Indikatoren für 24-48 h auf Sterilisation zu validieren. </li><li> Überprüfen Sterilisation mit Sporensuspensionen. Zeigen wässrige Suspensionen von G. stearothermophilus-Sporen (~ 10 5 cfu / ml) innerhalb der PCS für die Belichtung mit einem ClO 2-Sterilisationszyklus. Recover G. stearothermophilus Sporen auf die Chlordioxid-Behandlungen auf Antibiotika-Assay-Medium mit 1% lösliche Stärke 8 (keine Erholung zeigt Sterilität) ausgesetzt. Untersuchen refractility von treated Sporen mit Phasenkontrastmikroskopie (Sporen von ClO 2 inaktiviert behalten Phase hellen Charakter 14). </li><li> Überprüfen Sterilisation von harten Oberflächen. Impfen harten, nicht porösen Oberflächen aus Glas oder Metall mit wässrigen Suspensionen (~ 10 5) von G. Stearothermophilus Sporen gemacht. Zeigen geimpft Materialien in die PCS für die Behandlung mit einem ClO 2 Sterilisationszyklus. Abtasten der behandelten Oberflächen mit handelsüblichen Difco HY-Check Tupfer und erhalten keine Wachstums bestätigt Sterilität. </li></ol> 2. &quot;D-FENS&quot; <ol><li> Geräte. &quot;D-FENS&quot; ist eine zusammenklappbare Handheld-Flasche mit einem handbetriebenen Spritzauslösevorrichtung ausgestattet. Das flexible Kunststoffflasche hat einen Falten unten nach Stand-up, wenn voll, und der chemisch beständigen Kunststoff bietet mehrere Re-Anwendungen pro Spritze (Abbildung 3). </li><li> Generieren Wässrige ClO 2 S lösung. D-FENS verwendet 1-10 g Gesamtmenge der trockenen WiederMittel zur Erzeugung von bis zu 800 ml 50 bis 500 ppm Chlordioxid-Lösung (z. B. 4,7 g Natriumchlorit, 1,6 g Natriumsulfit und 1,3 g Natriumascorbat, mit Permutationen möglich). Verwenden Sie &quot;Kinetik Kontrolle&quot;, eine neue 2-Schritt-Mischprozess mit:.. I Pre-Konzentration - Lösen Sie alle Reagenzien in einem kleinen Volumen, und ii Post-Verdünnung Reaktion - Verdünnen der Lösung bis zu ihrer endgültigen Arbeitsvolumen, wässrige Chlor erzeugen Kohlendioxid-Lösungen in der Spritzflasche in 2-9 min. Die Desinfektionslösung wird als feiner Nebel-oder Aerosol zu desinfizieren oder zu dekontaminieren bestimmt Oberflächen aufgesprüht. Die Chlordioxid-Lösung in D-FENS bleibt für mindestens 8 Stunden Verschiebung und der noch verbleibende Lösung kann nach unten Waschbecken oder Bodenabläufe am Ende einer Schicht, Biofilme zu spülen entleert werden stabil. </li><li> Mikrobiologische Validierung - Impfen porösen Oberflächen. Bereiten Petrischalen von Baird-Parker-Agar (BPA) enthält EigelbTellurit-(HE) und Hefeextrakt (YE) zu inokulieren und Agar-Oberfläche mit 0,1 ml einer ~ 10 6 cfu / ml Suspension von 3-Stamm Cocktail von Staphylococcus aureus (S. aureus-A-100, die Enterotoxin-A, S. aureus produziert ATCC 14458, das Enterotoxin B produziert und S. aureus Enterotoxin D 993, die produziert) 7. S. aureus als dem Zielorganismus ausgewählt, da es deutlich offensichtlich, produziert schwarze Kolonien, wenn sie nicht inaktiviert. </li><li> Mikrobiologische Validierung - Testing poröse Oberflächen. Mit den D-FENS Spray-Flasche mit Chlordioxid-Lösung, Spray der Desinfektionslösung auf die poröse Agar-Oberfläche. Verwenden konsequente, stetige Kraft etwa gleich Lösungsvolumina pro Spray-Trigger-Impuls zu verzichten. Drehen Sie die Platten 90 º zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen, um eine gleichmäßige Abdeckung des Agar-Oberfläche aus. Verwenden Sie diese Technik mit einem Glas Hockeystock und mit leichtem Druck auf chlor verbreitenne Kohlendioxid Lösung über die Agar-Oberfläche für mechanischen Abrieb (entspricht Wischen oder Scheuern - siehe Abbildung 4). </li><li> Mikrobiologische Validierung - harte Oberflächen. Impfen sterilisiert benutzerdefinierte Edelstahl (Typ 304) Gutscheine (4 &quot;x 4&quot;, mit Gesamtfläche von 10,16 cm 2) mit 0,2 ml Volumen von wässrigen Suspensionen von Bakterienzellen (zB S. aureus, Escherichia coli oder Listeria monocytogenes) und verbreiten Inokula gleichmäßig über Couponoberfläche. Air-Dry-Coupons für 30 Minuten bei Raumtemperatur in Laminarströmungshaube. Pick up geimpften Gutscheine mit einer sterilen Pinzette und tauchen in 20 ml Testlösung, die Chlordioxid in einer 100 ml stomacher Tasche. Nach Kontaktzeiten von 0,5 bis 5 min, löschen Sie die Desinfektionslösung durch Zugabe einer kleinen Menge von Natriumsulfit solide, dann kauen Lösung für 2 min in einem Mieder. Entfernen Tasche und in einer Sterilüberstand zurückziehen und seriell verdünnt solution auf vorgefertigte Agar-Platten, dann Inkubation für 24 Stunden, um Überlebende aufzuzählen. </li></ol> 3. Die PCS für frisches Obst und Gemüse Die Fähigkeit verringert PCS-Behandlungen, um schädliche Krankheitserregern (E. coli und L. monocytogenes) an frischen Produkten zu töten, mit einem Spot-Impfung Verfahren, in dem eine hohe Krankheitserreger wurden auf den Außenflächen der Keile Tomaten entdeckt getestet. <ol><li> Impfung. Impfen Sie die Außenflächen von 25-Gramm-Proben von Tomaten Wedges mit entweder 10 5 KBE / g L. monocytogenes OSY-8578 oder mit 10 6 KBE / g E. coli ATCC 11229, dann an der Luft trocknen in einem sterilen Bio-Haube für 15 min. </li><li> PCS Behandlung. Nach den Impfstoff trocknet, legen Sie die Tomaten-Keile (sterile Handschuhe tragen) in der PCS-und Test unter verschiedenen Bedingungen von Chlordioxid-Konzentration und Belichtungszeit. In einigen Fällen stellen Sporen Bioindikatoren G. stearothermophilus einnd B. atrophaeus innerhalb der PCS, die Tomaten-Keile begleiten und Validierung der Sterilisationsbehandlung (Abbildung 5). </li><li> Mikrobielle Wiederherstellung. Nach der Behandlung PCS, legen Keile Tomaten in einem Mieder Tasche mit 50 ml wässriger Phosphatpuffer (pH 7), dann kauen für 2 min mit einem Mieder Mixer. </li><li> Enumeration. Dosieren Sie zerkaut Lösung als seriell 10-fach Verdünnungen auf Agar-Platten CASO-Agar-Hefe-Extrakt (TSAYE) und Nähragar (NA) für L. monocyotgenes und E. coli sind, und verbreitet mit einem Glas Hockeyschläger, Deckplatten und Inkubation bei T = 35 ° C für 24-48 Std. Auflisten von Überlebenden mit einer Kolonie gegen mikrobielle Inaktivierung bestätigen. </li><li> Inaktivierung Polyphenoloxidase (&quot;Bräunung&quot;) Enzyme. Zeigen nicht inokulierten Apfelscheiben in separaten Petrischalen innerhalb der PCS und setzen Chlordioxid (Abbildung 5). Nach der Behandlung, entfernen Sie die Petrischalen und setzen the Apfelscheiben in die Umgebung. Visuelle Beobachtung zeigte keine Bräunung für bis zu 1 Woche nach der Behandlung. </li></ol> 4. &quot;D-Fend ALL&quot; <ol><li> Generieren Wässrige ClO 2 S lösung. D-Fend ALL verwendet kleine Mengen von Trockenchemikalien (Chlorit und SAMIA) in Wasser Chlordioxid-Lösung in 0,5-3,0 min generieren. Beispielsweise 0,8 bis 3,3 g mischen der Reagenzien in 15-1,200 ml einer wässrigen Lösung, um eine Chlordioxid-Lösung herzustellen. </li><li> Mikrobiologische Validierung - Textiles. Impfen sterile Streifen von Textilproben mit wässrigen Suspensionen von Bacillus anthracis Sterne oder Bacillus amyloliquefaciens Sporen und ließ Textilstreifen an der Luft trocknen in einer Steril. Pick-up-Streifen mit einer sterilen Pinzette und tauchen in 20 ml Chlordioxid-Lösung in einem 100 ml Stomacherbeutel. Bei 10 min, stillen Prozess, ohne die Sporen durch Zugabe einer kleinen Menge von Natriumsulfit solide, dann kauen Textilstreifen und Lösungfür 2 min in einem Mieder. Entfernen Tasche und in einer Steril seriell verdünnte Lösung auf vorgefertigte Agar-Platten, dann für 24 Stunden inkubiert und auflisten, um Dekontamination validieren. </li></ol>

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A., Kustin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Chemical Combination for the Generation of Disinfectant and Heat., U.S. Patent Number 7,883,640. , (2011).</li><li>Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Curtin, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Process for producing aqueous chlorine dioxide for surface disinfection and decontamination., U.S. Patent Application Number 8,337,717. , (2012).</li><li>Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Feng, H., Grove, S., Krishnamurthy, K., Lee, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Combining sanitizers and nonthermal processing technologies to improve fresh-cut produce safety. In: Electron beam pasteurization and complementary food processing technologies. , (2014).</li><li>Feeherry, F. E., Doona, C. J., Taub, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+water+activity+on+the+growth+kinetics+of+Staphylococcus+aureus+in+ground+bread+crumb.">Effect of water activity on the growth kinetics of Staphylococcus aureus in ground bread crumb.</a> Journal of Food Science. 68 (3), 982 (2003).</li><li>Feeherry, F. E., Munsey, D. T., Rowley, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+inactivation+and+injury+of+Bacillus+stearothermophilus+spores.">Thermal inactivation and injury of Bacillus stearothermophilus spores.</a> Applied and Environmental Microbiology. 53 (2), 365 (1987).</li><li>G&#243;mez-L&#243;pez, V. 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H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+kinetics+of+inoculated+Escherichia+coli+O175:H7+and+Salmonella+enterica+on+lettuce+by+chlorine+dioxide+gas.">Inactivation kinetics of inoculated Escherichia coli O175:H7 and Salmonella enterica on lettuce by chlorine dioxide gas.</a> Food Microbiology. 25 (2), 244 (2008).</li><li>Kim, Y. -. J., Lee, S. -. H., Park, J. i., Park, J. o., Chung, M., Kwon, K., Chung, K., Won, M., Song, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+Escherichia+coli+O157:H7,+Salmonella+typhimurium,+and+Listeria+monocytogenes+on+stored+iceberg+lettuce+by+aqueous+chlorine+dioxide+treatment.">Inactivation of Escherichia coli O157:H7, Salmonella typhimurium, and Listeria monocytogenes on stored iceberg lettuce by aqueous chlorine dioxide treatment.</a> Journal of Food Science. 73 (9), (2008).</li><li>Park, E. -. J., Gray, P. M., Oh, S. -. W., Kronenberg, J., Kang, D. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+FIT+produce+wash+and+chlorine+dioxide+on+pathogen+control+in+fresh+potatoes.">Efficacy of FIT produce wash and chlorine dioxide on pathogen control in fresh potatoes.</a> Journal of Food Science. 73 (6), (2008).</li><li>Setlow, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+Spores.">Bacterial Spores.</a> Industrial Pharmaceutical Microbiology. Supplement 10, (2011).</li><li>Setlow, P., Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Sisson, D., Chandra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Safety+and+Extended+Shelf+Life+of+Fresh+Produce+for+the+Military.">Enhanced Safety and Extended Shelf Life of Fresh Produce for the Military.</a> Microbial Safety of Fresh Produce. , 263-288 (2009).</li><li>Taub, I. A., Roberts, W., LaGambina, S., Kustin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+Dihydrogen+Formation+in+the+Magnesium&#8722;Water+Reaction.">Mechanism of Dihydrogen Formation in the Magnesium&#8722;Water Reaction.</a> Journal of Physical Chemistry. 106 (35), 8070 (2002).</li><li>Young, S. B., Setlow, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+killing+of+Bacillus+subtilis+spores+by+hypochlorite+and+chlorine+dioxide.">Mechanisms of killing of Bacillus subtilis spores by hypochlorite and chlorine dioxide.</a> Journal of Applied Microbiology. 95 (1), 54 (2003).</li></ol>

Wir haben keine weiteren Angaben.

Diese grundlegenden R &amp; D hat ein neues Forschungs-und technischen Richtungen durch Kooperationen mit Hochschulen, anderen Regierungsbehörden und der Industrie, die auf die Vermarktung von neuartigen, umweltfreundliche (&quot;grüne&quot;) Technologien geführt haben, festgelegt. Chlordioxid ist das erste von der National Sanitation Foundation in 20 Jahren für sicherer, schneller und umweltfreundlicher als herkömmliche Behandlungen Sterilisation zugelassenen Verfahren. Die PCS, D-FENS und D-Fend ALLE Prototypen w...

Die PCS-Technologie geht von denen keine kommerziellen Gerät existiert bereits und erzeugt die Desinfektionsmittel Chlordioxid (ClO 2), die eine nachgewiesene Fähigkeit zur vegetativen Krankheitserreger auf frische Produkte 3,6,9-13,15 töten oder Bakteriensporen dekontaminieren hat. 6, 14,15,17 Die PCS wurde speziell Labor validiert Sterilisation gegen lebende Kulturen von Geobacillus stearothermophilus (GS) Sporen (siehe verwandte Referenz 8) und Sporen Bioindikatoren G. bewirken stearothermophilus und Bacillus atrophaeus (BA) 6,15,16. Die PCS wurde angepasst, um mit weniger stringenten Bedingungen arbeiten, um Lebensmittelsicherheit durch die Inaktivierung der vegetativen Krankheitserreger Listeria monocytogenes und Escherichia coli auf frische Produkte, wie ganze Tomaten, und die Haltbarkeit von frischen Schnittblumen produzieren, zum Beispiel sicherzustellen, erweitern von inaktivAktivieren des polyphenoloxidase Bräunung Enzym in Scheiben geschnittenen Äpfel 6,15. Um Chlordioxid zu erzeugen, verwendet die PCS Roman Effektor-Chemie, die durch Oxidation-Reduktions-Reaktionen bei nahezu neutralem pH-Wert geht, wodurch die Verwendung von Säuren und die damit verbundenen Schwierigkeiten der Versand, Lagerung, Handhabung und Entsorgung saure Abfälle in weit vorne Militär Bereitstellungen 1,2,4,17. Neben der militärischen, können die PCS auch von der Homeland Security / Defense eingesetzt werden; bei Naturkatastrophen (Superstorm Sandy, Tsunamis, Hurrikans Katrina), die den Zugang zur Macht, Trinkwasser und Entsorgung außer Gefecht; vor Ort von Notfall erste-Responder; und in kommunalen Krankenhäusern oder Schulen bei Stromausfällen (Blackouts und braun-outs). Die D isinfectant - Sprühgerät für F oods und EN umweltfreundliche S anitation (D-FENS) verwendet auch Effektor-Chemie (3 chemische Komponenten) und ein 2-Schritt-Mischverfahren ( <em&gt; I. Pre-Konzentration, gefolgt von ii. Nachreaktionslösung Verdünnung) zu wässriger Chlordioxid, in erster Linie in einem zusammenklappbaren Sprühflasche zur Dekontamination von Oberflächen von Armee-Material, Umgang mit Lebensmitteln, Feldfütterungseinrichtungen in Armee-Feldküchen und Sanitärzentren und Navy erzeugen Bordküchen, medizinische Geräte, Duschen und Latrinen überall eine große Anzahl von Einsatzpersonal koexistieren in der Nähe 5,6. Validierungstests haben gezeigt, dass D-FENS beseitigt die Erreger Staphylococcus aureus, eine gemeinsame lebensmittelbedingten Krankheitserreger, auf porösen Oberflächen 14. &quot;D-Fend ALL&quot; (D isinfectant für EN umweltfreundliche D econtamination, All-Zweck) bietet eine einfachere (2 chemischen Komponenten), bequemer (1-Schritt-Mischen) Alternative mit unübertroffene Vielseitigkeit zur Herstellung wässriger Chlordioxid, um bakterielle dekontaminieren Sporen auf Textilien, zur Flächendesinfektion zu fördern sanitation und Hygiene, und die Wasserqualität und Sicherheit, mit besonderen Vorteilen für Anwendungen, die eine schnelle Produktion großer Mengen von verdünnten Chlordioxid-Lösungen mit kleinen Mengen der Ausgangsstoffe für Anwendungen in neuartigen Grauwasser-Recycling-Technologien entwickelt, um saubere, Trinkwasser für die Erzeugung zu verbessern Expeditionsbasislager 2. Eine Vielzahl von Mechanismen, in Übereinstimmung mit dem Bundesgesetz Technologietransfer, den Transfer von Technologien, um Bundes nonfederal Unternehmen als eine Möglichkeit, die Entwicklung und Vermarktung von Technologien für die materiellen Nutzen der Nation zu fördern erleichtern. Entsprechend ihrer wachsenden Potenzial für viele militärische und zivile Zwecke, die PCS, D-FENS und D-Fend ALLE Technologien wurden über Patentlizenzverträge und Handels Bewertung Lizenzen patentiert und an die Industrie für die Vermarktung übertragen. Eine langsame, kontrollierte Release-Version von D-FENS (genannt &amp; #8220, D-FENS Lite &quot;) war Technologie zum Einbau an gewerbliche Industrie übertragen in Verpackungsmaterialien, um die Haltbarkeit von frischen Beeren zu verlängern, und die PCS-Technologie wurde auch an Hochschulen und anderen staatlichen Stellen für Vergleichstests mit anderen Technologien übertragenen, für die Forschung zur Lebensmittelsicherheit mit frischen Produkten Rohstoffe und zur Verbesserung der grundständigen wissenschaftlichen Ausbildung. Der Technologietransfer von der PCS und seine Chemie führte zu einer für Bio-Haube Sterilisation mit Verbesserungen in der Zeit-, Kosten-und Umweltschutz im Vergleich zu konventionellen Formaldehyd-Behandlungen genehmigt kommerzielles Produkt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sodium chlorite</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium sulfite</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>239312</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium ascorbate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A7631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P0662</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextrose</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BT Sure biological indicator (steam)</td>
			<td>Thermo Fisher Sci</td>
			<td>AY759X3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EZ Test (EtO)</td>
			<td>SGM Biotech Inc</td>
			<td>EZG/6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Difco Hy-check</td>
			<td>Becton-Dickinson/ Difco</td>
			<td>290002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptic Soy Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>236950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nutrient Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>213000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Baird-Parker Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>276840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Egg Yolk-Tellurite</td>
			<td>Difco</td>
			<td>277910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5% Yeast extract</td>
			<td>Difco</td>
			<td>212750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto-Peptone</td>
			<td>Difco</td>
			<td>211677</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto-Tryptone</td>
			<td>Difco</td>
			<td>211705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>214010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soluble starch</td>
			<td>Difco</td>
			<td>0178-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Lemco Beef Extract</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>L29</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masticator - Classic</td>
			<td>IUL Instruments</td>
			<td>Cat. No. 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stomacher bags</td>
			<td>Seward</td>
			<td>Stomacher &#8216;400&#8217; bags</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the portable chemical sterilizer (pcs), d-fens, and d-fend all: novel chlorine dioxide decontamination technologies for the military

Es ist ein erklärtes Armee müssen für einen Feld tragbaren, nicht-Dampf-Sterilisator Zukunftstechnologie, die durch chirurgische Teams verwendet werden können, Dental-Unternehmen, Veterinär Service Support Detachments, Combat Support Krankenhäuser, und Area Medical Laboratories chirurgische Instrumente zu sterilisieren und zu sterilisieren pathologischen Proben vor der Entsorgung im OP, Notfallbehandlung Bereiche und Intensivstationen. Die folgende Ensemble der Roman &quot;saubere und grüne&quot; Chlordioxid-Technologien sind vielseitig und flexibel anpassen, um eine Reihe von kritischen militärischen Bedarf für die Dekontamination 6,15 erfüllen. Insbesondere die P ortable C hemische S terilizer (PCS) wurde erfunden, um dringende Bedürfnisse zu erfüllen und Schlachtfeld zu schließen kritische Lücken Fähigkeit zur Energieunabhängigkeit, leichte Portabilität und schnelle Mobilität und Robustheit in hoher Intensität nach vorne 3-Bereitstellungen. Als einer revolutionären technologischen Durchbruch in der chirurgischen sterilizatIonen-Technologie, die PCS ist ein modernes Feld Autoklav, die auf Vor-Ort-stützt, Point-of-use, at-will Erzeugung von Chlordioxid anstelle von Dampf. Zwei (2) PCS-Einheiten sterilisieren chirurgischen Fächer 4 in 1 Stunde, das entspricht einem Durchsatz von großen Autoklav (Spitzname &quot;Bertha&quot; in Bereitstellungen wegen seiner Größe unhandlich, sperrig Abmessungen und Gewicht) ist. Jedoch arbeitet die PCS mit 100% weniger Strom (0 vs 9 kW) und 98% weniger Wasser (10 vs 640 Unzen), Gewicht deutlich reduziert um 95% (20 vs £ 450, ein 4-Mann-Aufzug) Würfel und um 96% (2,1 vs 60,2 ft 3) und beseitigt praktisch die schwierigen Herausforderungen in der Vorwärtsbereitstellungen von Reparaturen und Wartung zuverlässiger Betrieb, Heben und Transportieren, und elektrische Energie für die Dampf Autoklaven erforderlich.

Die einfach zu bedien PCS wurde entwickelt, um die Sterilität durch Inaktivierung bakterieller Sporensuspensionen oder Bakteriensporen Bioindikatoren in 30-Minuten-Behandlungen, die die kontrollierte Herstellung von Chlordioxid durch einzigartige Effektor-Chemie zu erreichen. Insbesondere überprüft mikrobiologische Validierungsstudien, dass die PCS erreicht Sterilität durch Inaktivierung Bioindikatoren mit Sporen (10 5 Sporen / ml) von entweder G. stearothermophilus oder B. atrophaeus, d...

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The Portable Chemical Sterilizer PCS, D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

Der P ortable C hemische S terilizer (PCS) ist eine revolutionäre, energieunabhängig, fast wasserlosen Sterilisationstechnologie für medizinische Armee-Einheiten. Die PCS erzeugt Chlordioxid aus Trockenreagenzien mit Wasser vor Ort gemischt, at-will, und am Point-of-Use (POU) in einem Kunststoffkoffer. Die D isinfectant - Sprühgerät für F oods und EN umweltfreundliche S anitation (D-FENS) und dem D isinfectant für EN umweltfreundliche D econtamination, Allzweck-(D-Fend ALL) produzieren wässrigen Chlordioxid in einem zusammenklappbaren Sprühflasche und andere mögliche Ausführungsformen. Diese vielseitigen Dekontaminationstechnologien töten Mikroben in unzähligen verschiedenen Dual-Use-Anwendungen für militärische und zivile Verbraucher.

Das Portable Chemical Sterilisator (PCS), D-FENS und D-Fend ALL: Novel Chlordioxid Dekontamination Technologien für das Militär

There is a stated Army need for a field-portable, non-steam sterilizer technology that can be used by Forward Surgical Teams, Dental Companies, Veterinary ...

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

The Portable Chemical Sterilizer (PCS), D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

14.4K Aufrufe.  United States Army-Natick Soldier RD&E Center, Warfighter Directorate.  Der P ortable C hemische S terilizer (PCS) ist eine revolutionäre, energieunabhängig, fast wasserlosen Sterilisationstechnologie für medizinische Armee-Einheiten. Die PCS erzeugt Chlordioxid aus Trockenreagenzien mit Wasser vor Ort gemischt, at-will, und am Point-of-Use (POU) in einem Kunststoffkoffer. Die D isinfectant - Sprühgerät für F oods und EN umweltfreundliche S anitation (D-FENS) und dem D isin...

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A Microfluidic Chip for the Versatile Chemical Analysis of Single Cells

We present a microfluidic device that enables the quantitative determination of intracellular biomolecules in multiple single cells in parallel. For this purpose, the cells are passively trapped in the middle of a microchamber. Upon activation of the control layer, the cell is isolated from the surrounding volume in a small chamber. The surrounding volume can then be exchanged without affecting the isolated cell. However, upon short opening and closing of the chamber, the solution in the chamber can be replaced within a few hundred milliseconds. Due to the reversibility of the chambers, the cells can be exposed to different solutions sequentially in a highly controllable fashion, e.g. for incubation, washing, and finally, cell lysis. The tightly sealed microchambers enable the retention of the lysate, minimize and control the dilution after cell lysis. Since lysis and analysis occur at the same location, high sensitivity is retained because no further dilution or loss of the analytes occurs during transport. The microchamber design therefore enables the reliable and reproducible analysis of very small copy numbers of intracellular molecules (attomoles, zeptomoles) released from individual cells. Furthermore, many microchambers can be arranged in an array format, allowing the analysis of many cells at once, given that suitable optical instruments are used for monitoring. We have already used the platform for proof-of-concept studies to analyze intracellular proteins, enzymes, cofactors and second messengers in either relative or absolute quantifiable manner.

In this article we present a microfluidic chip for single cell analysis. It allows the quantification of intracellular proteins, enzymes, cofactors, and second messengers by means of fluorescent assays or immunoassays.&#160;

Eine mikrofluidische Chip für die vielseitige chemische Analyse von Einzelzellen

We present a microfluidic device that enables the quantitative determination of intracellular biomolecules in multiple single cells in parallel. For this ...

Forschung

Biotechnik

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is needed to open up the structure of the plant cell wall, increasing the accessibility of the cell wall carbohydrates. Lignin, a polyphenolic material present in many cell wall types, is known to be a significant hindrance to enzyme access. Reduction in lignin content to a level that does not interfere with the structural integrity and defense system of the plant might be a valuable step to reduce the costs of bioethanol production. In this study, we have genetically down-regulated one of the lignin biosynthesis-related genes, cinnamoyl-CoA reductase (ZmCCR1) via a double stranded RNA interference technique. The ZmCCR1_RNAi construct was integrated into the maize genome using the particle bombardment method. Transgenic maize plants grew normally as compared to the wild-type control plants without interfering with biomass growth or defense mechanisms, with the exception of displaying of brown-coloration in transgenic plants leaf mid-ribs, husks, and stems. The microscopic analyses, in conjunction with the histological assay, revealed that the leaf sclerenchyma fibers were thinned but the structure and size of other major vascular system components was not altered. The lignin content in the transgenic maize was reduced by 7-8.7%, the crystalline cellulose content was increased in response to lignin reduction, and hemicelluloses remained unchanged. The analyses may indicate that carbon flow might have been shifted from lignin biosynthesis to cellulose biosynthesis. This article delineates the procedures used to down-regulate the lignin content in maize via RNAi technology, and the cell wall compositional analyses used to verify the effect of the modifications on the cell wall structure.

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

A double stranded RNA interference (dsRNAi) technique is employed to down-regulate the maize cinnamoyl coenzyme A reductase (ZmCCR1) gene to lower plant lignin content. Lignin down-regulation from the cell wall is visualized by microscopic analyses and quantified by the Klason method. Compositional changes in hemicellulose and crystalline cellulose are analyzed.

Lignin Herunterregulierung<em&gt; Zea mays</em&gt; Über dsRNAi und Klason Lignin Analyse

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is ...

A Novel Bioreactor for High Density Cultivation of Diverse Microbial Communities

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past studies have evaluated the performance of the reactor for the removal of COD1 and nitrogen species2-4 by heterotrophic and chemoautotrophic bacteria, respectively. The HDBR design eliminates the requirement for external flocculation/sedimentation processes while still yielding effluent containing low suspended solids. In this study, the HDBR is applied as a photobioreactor (PBR) in order to characterize the nitrogen removal characteristics of an algae-based photosynthetic microbial community. As previously reported for this HDBR design, a stable biomass zone was established with a clear delineation between the biologically active portion of the reactor and the recycling reactor fluid, which resulted in a low suspended solid effluent. The algal community in the HDBR was observed to remove 18.4% of total nitrogen species in the influent. Varying NH4+ and NO3- concentrations in the feed did not have an effect on NH4+ removal (n=44, p=0.993 and n=44, p=0.610 respectively) while NH4+ feed concentration was found to be negatively related with NO3- removal (n=44, p=0.000) and NO3- feed concentration was found to be positively correlated with NO3- removal (n=44, p=0.000). Consistent removal of NH4+, combined with the accumulation of oxidized nitrogen species at high NH4+ fluxes indicates the presence of ammonia- and nitrite-oxidizing bacteria within the microbial community.

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Here, the HDBR is successfully applied in a photobioreactor (PBR) configuration for the study of nitrogen metabolism by a mixed high density algal community.

A Novel Bioreaktor für High Density Anbau von Diverse mikrobiellen Gemeinschaften

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past ...

Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and thus achieving stable water permeability through membranes over time. Here, we report a facile method to prepare hydrogels based on zwitterions for membrane applications. Freestanding films can be prepared from sulfobetaine methacrylate (SBMA) with a crosslinker of poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) via photopolymerization. The hydrogels can also be prepared by impregnation into hydrophobic porous supports to enhance the mechanical strength. These films can be characterized by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) to determine the degree of conversion of the (meth)acrylate groups, using goniometers for hydrophilicity and differential scanning calorimetry (DSC) for polymer chain dynamics. We also report protocols to determine the water permeability in dead-end filtration systems and the effect of foulants (bovine serum albumin, BSA) on membrane performance.

This paper reports practical methods to prepare hydrogels in freestanding films and impregnated membranes and to characterize their physical properties, including water transport properties.

Synthese von Hydrogelen mit Antifouling-Eigenschaften als Membranen für die Wasserreinigung

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and ...

Fabrication of Extracellular Matrix-derived Foams and Microcarriers as Tissue-specific Cell Culture and Delivery Platforms

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus of this article is on the methods for fabricating ECM-derived porous foams and microcarriers for use as biologically-relevant substrates in advanced 3D in vitro cell culture models or as pro-regenerative scaffolds and cell delivery systems for tissue engineering and regenerative medicine. Using decellularized tissues or purified insoluble collagen as a starting material, the techniques can be applied to synthesize a broad array of tissue-specific bioscaffolds with customizable geometries. The approach involves mechanical processing and mild enzymatic digestion to yield an ECM suspension that is used to fabricate the three-dimensional foams or microcarriers through controlled freezing and lyophilization procedures. These pure ECM-derived scaffolds are highly porous, yet stable without the need for chemical crosslinking agents or other additives that may negatively impact cell function. The scaffold properties can be tuned to some extent by varying factors such as the ECM suspension concentration, mechanical processing methods, or synthesis conditions. In general, the scaffolds are robust and easy to handle, and can be processed as tissues for most standard biological assays, providing a versatile and user-friendly 3D cell culture platform that mimics the native ECM composition. Overall, these straightforward methods for fabricating customized ECM-derived foams and microcarriers may be of interest to both biologists and biomedical engineers as tissue-specific cell-instructive platforms for in vitro and in vivo applications.

The tissue-specific extracellular matrix (ECM) is a key mediator of cell function. This article describes methods for synthesizing pure ECM-derived foams and microcarriers that are stable in culture without the need for chemical crosslinking for applications in advanced 3D in vitro cell culture models or as pro-regenerative bioscaffolds.

Die Herstellung von extrazellulären Matrix-derived Foams und Mikroträgern als gewebespezifische Zellkultur und Delivery-Plattformen

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus ...

Production of E. coli-expressed Self-Assembling Protein Nanoparticles for Vaccines Requiring Trimeric Epitope Presentation

Self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) function as repetitive antigen displays and can be used to develop a wide range of vaccines for different infectious diseases. In this article we demonstrate a method to produce a SAPN core containing a six-helix bundle (SHB) assembly that is capable of presenting antigens in a trimeric conformation. We describe the expression of the SHB-SAPN in an E. coli system, as well as the necessary protein purification steps. We included an isopropanol wash step to reduce the residual bacterial lipopolysaccharide. As an indication of the protein identity and purity, the protein reacted with known monoclonal antibodies in Western blot analyses. After refolding, the size of the particles fell in the expected range (20 to 100 nm), which was confirmed by dynamic light scattering, nanoparticle tracking analysis, and transmission electron microscopy. The methodology described here is optimized for the SHB-SAPN, however, with only slight modifications it can be applied to other SAPN constructs. This method is also easily transferable to large scale production for GMP manufacturing for human vaccines.

Production of E. coli-expressed Self-Assembling Protein Nanoparticles for Vaccines Requiring Trimeric Epitope Presentation

A detailed method is provided here describing the purification, refolding, and characterization of self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) for use in vaccine development.

Herstellung von E. coli-exprimierenden selbstmontierenden Protein-Nanopartikeln für Impfstoffe, die eine trimerische Epitop-Präsentation erfordern

Self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) function as repetitive antigen displays and can be used to develop a wide range of vaccines for different ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically been studied in vivo in animal models showing characteristic patterns of cell migration. However, in vivo models have several limitations, including intercellular mediators that are difficult to access and analyze, as well as the inability to directly analyze human neutrophils. Because of these limitations, there is a need for an in vitro platform that studies swarming with human neutrophils and provides easy access to the molecular signals generated during swarming. Here, a multistep microstamping process is used to generate a bioparticle microarray that stimulates swarming by mimicking an in vivo infection. The bioparticle microarray induces neutrophils to swarm in a controlled and stable manner. On the microarray, neutrophils increase in speed and form stable swarms around bioparticle clusters. Additionally, supernatant generated by the neutrophils was analyzed and 16 proteins were discovered to have been differentially expressed over the course of swarming. This in vitro swarming platform facilitates direct analysis of neutrophil migration and protein release in a reproducible, spatially controlled manner.

This protocol generates bioparticle microarrays that provide spatially controlled neutrophil swarming. It provides easy access to the mediators that neutrophils release during migration and allows for quantitative imaging analysis.

Biopartikel-Mikroarrays für chemotaktische und molekulare Analysen des menschlichen Neutrophilen-Schwärmens in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...

Preparing Protein Producing Synthetic Cells using Cell Free Bacterial Extracts, Liposomes and Emulsion Transfer

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell mimicking environment. Furthermore, the development of cell-free expression systems has demonstrated the ability to reconstitute the protein production, transcription and translation processes (DNA&#8594;RNA&#8594;protein) in a controlled manner, harnessing synthetic biology. Here we describe a protocol for preparing a cell-free expression system, including the production of a potent bacterial lysate and encapsulating this lysate inside cholesterol-rich lipid-based giant unilamellar vesicles (GUVs) (i.e., stable liposomes), to form synthetic cells. The protocol describes the methods for preparing the components of the synthetic cells including the production of active bacterial lysates, followed by a detailed step-by-step preparation of the synthetic cells based on a water-in-oil emulsion transfer method. These facilitate the production of millions of synthetic cells in a simple and affordable manner with a high versatility for producing different types of proteins. The obtained synthetic cells can be used to investigate protein/RNA production and activity in an isolated environment, in directed evolution, and also as a controlled drug delivery platform for on-demand production of therapeutic proteins inside the body.

This protocol describes the method, materials, equipment and steps for bottom-up preparation of RNA and protein producing synthetic cells. The inner aqueous compartment of the synthetic cells contained the S30 bacterial lysate encapsulated within a lipid bilayer (i.e., stable liposomes), using a water-in-oil emulsion transfer method.

Herstellung von Proteinproduktion synthetischer Zellen mit zellfreien bakteriellen Extrakten, Liposomen und Emulsionstransfer

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell ...

Photodegradable Hydrogel Interfaces for Bacteria Screening, Selection, and Isolation

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to develop practical technologies that couple microscopic cell screening with cell isolation at high purity for downstream genetic analysis. Here, the use of photodegradable poly(ethylene glycol) hydrogels for screening and isolation of bacteria with unique growth phenotypes from heterogeneous cell populations is described. The method relies on encapsulating or entrapping cells with the hydrogel, followed by culture, microscopic screening, then use of a high-resolution light patterning tool for spatiotemporal control of hydrogel degradation and release of selected cells into a solution for retrieval. Applying different light patterns allows for control over the morphology of the extracted cell, and patterns such as rings or crosses can be used to retrieve cells with minimal direct UV light exposure to mitigate DNA damage to the isolates. Moreover, the light patterning tool delivers an adjustable light dose to achieve various degradation and cell release rates. It allows for degradation at high resolution, enabling cell retrieval with micron-scale spatial precision. Here, the use of this material to screen and retrieve bacteria from both bulk hydrogels and microfabricated lab-on-a-chip devices is demonstrated. The method is inexpensive, simple, and can be used for common and emerging applications in microbiology, including isolation of bacterial strains with rare growth profiles from mutant libraries and isolation of bacterial consortia with emergent phenotypes for genomic characterizations.

The use of photodegradable hydrogels to isolate bacterial cells by utilizing a high-resolution light pattering tool is reported. Essential experimental procedures, results, and advantages of the process are reviewed. The method enables rapid and inexpensive isolation of targeted bacteria showing rare or unique functions from heterogeneous communities or populations.

Photodegradierbare Hydrogel-Grenzflächen für Bakterienscreening, -selektion und -isolierung

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to ...

Light-Controlled Fermentations for Microbial Chemical and Protein Production

Microbial cell factories offer a sustainable alternative for producing chemicals and recombinant proteins from renewable feedstocks. However, overburdening a microorganism with genetic modifications can reduce host fitness and productivity. This problem can be overcome by using dynamic control: inducible expression of enzymes and pathways, typically using chemical- or nutrient-based additives, to balance cellular growth and production. Optogenetics offers a non-invasive, highly tunable, and reversible method of dynamically regulating gene expression. Here, we describe how to set up light-controlled fermentations of engineered Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae for the production of chemicals or recombinant proteins. We discuss how to apply light at selected times and dosages to decouple microbial growth and production for improved fermentation control and productivity, as well as the key optimization considerations for best results. Additionally, we describe how to implement light controls for lab-scale bioreactor experiments. These protocols facilitate the adoption of optogenetic controls in engineered microorganisms for improved fermentation performance.

Optogenetic control of microbial metabolism offers flexible dynamic control over fermentation processes. The protocol here shows how to set up blue light-regulated fermentations for chemical and protein production at different volumetric scales.