Name: failure of cleaning verification in pharmaceutical industry due to uncleanliness of stainless steel surface
Uploaded: 2017-08-11T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min
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No agenzie di finanziamento sostegno questo lavoro.

1. esempio di soluzione
<ol>
	<li>Calcolare il limite di pulizia (CL) per un farmaco basato sul riporto massimo ammissibile (MACO) secondo i criteri della dose terapeutica. Nota: Qui, il limite di pulizia (CL) per droga A è stato calcolato essere 2,4 µ g / 50 cm2 basato sul riporto massimo ammissibile (MACO) secondo i criteri della dose terapeutica. Il 50%, 100% e 150% limite di pulizia viene eseguita la verifica di pulizia. La verifica di pulizia è stata valutata per le due formulazioni (2,5% e il 60% del carico droga w/w).</li>
</ol>
2. procedura di pulizia per coupon
<ol>
	<li>Approccio iniziale<ol>
		<li>Pulire i tagliandi risciacquo e asciugando la superficie per 10-15 s due volte con acqua e due volte con metanolo per eliminare qualsiasi deposito residuo. Eseguire questo processo nella cappa come metanolo è tossico e altamente volatile.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Approccio avanzato<ol>
		<li>Utilizzando soluzioni di pulito-in-place<ol>
			<li>Impostare il sonicatore a temperatura ambiente. Il sonicatore non ha nessuna regolazione di potenza, quindi il tempo è impostato per dare risultati di pulizia adeguati.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in acqua ad alte prestazioni cromatografia liquida (HPLC) grado e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in 0,1% soluzione detergente alcalino in acqua di grado HPLC e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in acqua HPLC e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in soluzione detergente acido 0,1% in acqua per HPLC e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in acqua HPLC e Sonicare per 2 min.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Usando acido-base-perossido Nota: Questo è un metodo alternativo, incluso l'utilizzo di acido, base e perossido piuttosto che detergenti alcalini e acidi.<ol>
			<li>Impostare il sonicatore a temperatura ambiente. Il sonicatore non ha nessuna regolazione di potenza, quindi il tempo è impostato per dare risultati di pulizia adeguati.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in acqua e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in idrossido di sodio 0,1 M e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in acqua e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in acido cloridrico 0,1 M e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in acqua e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in 0,1 mg/mL NaNo2 e Sonicare per 2 min.</li>
			<li>Immergere i tagliandi in acqua e Sonicare per 2 min.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. procedura di scovolatura
<ol>
	<li>Montare i tagliandi in acciaio inossidabile sul fondo di un bicchiere in plastica 250 mL (o 500 mL) utilizzando un nastro biadesivo.</li>
	<li>Trattenere il becher per rendere chiodare e scovolatura processi facile. Questo riduce al minimo anche alcuni incidenti indesiderati quali sovraelongazioni l'angolo quando scovolatura.</li>
	<li>Infondere un volume definito a una concentrazione specifica e formulazione (ad es., 200 µ l di 12 µ g/mL a carico di 2,5% w/w droga A) in un modello whirly sulla superficie del coupon utilizzando una pipetta volumetrica.</li>
	<li>Attendere fino a quando la superficie del coupon è asciutta (~ 3-10 minuti a seconda della volatilità del campione).</li>
	<li>Immergere un tampone asciutto in un flaconcino con 2 mL di diluente (metanolo: acido formico 100:0.2 volume/volume).</li>
	<li>Rimuovere il solvente in eccesso premendo il tampone contro la parte interna del flaconcino.</li>
	<li>Saldamente pulire la superficie del coupon con colpi di side-to-side anche, sovrapposti fino a quando l'area di test totale 50 cm2 è pulita con un lato di un tampone bagnato.</li>
	<li>Ripetere il processo di pulitura (punto 3.7) utilizzando la stessa parte del tampone.</li>
	<li>Due volte il tampone i quattro bordi della cedola.</li>
	<li>Capovolgere il tampone verso l'altro lato e ruotare il coupon di 90°, in senso orario o antiorario; così, ruotando la direzione di scovolatura di 90°.</li>
	<li>Ripetere il movimento tampone come descritto in procedura: 3,7-3.9. Dopo il campionamento della superficie, tagliare la testa del tampone utilizzando le forbici nel flaconcino di solvente.</li>
	<li>Ripetere il processo di tampone con un secondo tampone durante la rotazione il coupon di 90° verso la stessa direzione scelta prima.</li>
	<li>Sottoporre ad ultrasuoni il flaconcino contenente due teste di tampone per 5 min, quindi agitare con vortex per 10 s.</li>
	<li>Trasferire la soluzione in un flaconcino HPLC ed etichettarlo come soluzione di lavoro.</li>
</ol>
4. calcolo del recupero
<ol>
	<li>Recupero dei campioni<ol>
		<li>Preparare le soluzioni di controllo con 200 µ l della cedola chiodare soluzioni con 1.800 µ l di diluente.</li>
		<li>Eseguire il sistema di cromatografia secondo le condizioni elencate nella tabella 1.</li>
		<li>Calcolare il recupero della soluzione tampone lavoro sulla base della relativa superficie sotto il picco delle soluzioni di lavoro (AW) e la soluzione di controllo (C).</li>
		<li>Ripetere la procedura su tre tagliandi e calcolare il recupero medio con deviazione standard relativa (Srel). Nota: Tutti i metodi analitici utilizzati qui sono stati convalidati secondo le linee guida ICH Q2(R1). Le condizioni di cromatografia sono elencate nella sezione materiale.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Validation of cleaning processes (7/93). Guide to inspections validation of cleaning processes. , (2004).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Warning Letter: 320-12-08, Gulf Pharmaceuticals. , (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Warning Letter: 320-12-058, Novartis Internationsl AG. , (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Warning Letter: 05-10, Teva Parenterals Medicines, Inc. , (2009).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Warning Letter: 320-14-09, Tianjin Zhongan Pharmaceutical Co., Ltd. , (2014).</li><li>Mantel, M., Wightman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+the+surface+chemistry+on+the+wettability+of+stainless+steel.">Influence of the surface chemistry on the wettability of stainless steel.</a> Surf Interface Anal. 21, 595-605 (1994).</li><li>Odaka, K., Ueda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dependence+of+outgassing+rate+on+surface+oxide+layer+thickness+in+type+304+stainless+steel+before+and+after+surface+oxidation+in+air.">Dependence of outgassing rate on surface oxide layer thickness in type 304 stainless steel before and after surface oxidation in air.</a> Vacuum. 47, 689-692 (1996).</li><li>Kerber, S. J., Tverberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stainless+Steel+Surface+Analysis.">Stainless Steel Surface Analysis.</a> Adv. Mater. Processes. , 33-36 (2000).</li><li>Kusumaningrum, H. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+of+foodborne+pathogens+on+stainless+steel+surfaces+and+cross-contamination+to+foods.">Survival of foodborne pathogens on stainless steel surfaces and cross-contamination to foods.</a> Int J Food Microbiol. 85, 227-236 (2003).</li><li>Liu, L., Pack, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cleaning+verification+assays+for+highly+potent+compounds+by+high+performance+liquid+chromatography+mass+spectrometry:+Strategy,+validation,+and+long-term+performance.">Cleaning verification assays for highly potent compounds by high performance liquid chromatography mass spectrometry: Strategy, validation, and long-term performance.</a> J Pharmaceut. Biomed. 43, 1206-1212 (2007).</li><li>Lambropoulos, J., Spanos, G. A., Lazaridis, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+validation+of+an+HPLC+assay+for+fentanyl,+alfentanil,+and+sufentanil+in+swab+samples.">Development and validation of an HPLC assay for fentanyl, alfentanil, and sufentanil in swab samples.</a> J Pharmaceut. Biomed. 23, 421-428 (2000).</li><li>Chisti, Y., Moo-Young, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clean-in-place+systems+for+industrial+bioreactors:+Design,+validation+and+operation.">Clean-in-place systems for industrial bioreactors: Design, validation and operation.</a> J. Ind. Microbiol. 13, 201-207 (1994).</li><li>Haidar Ahmad, I. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cleaning+verification:+Exploring+the+effect+of+the+cleanliness+of+stainless+steel+surface+on+sample+recovery.">Cleaning verification: Exploring the effect of the cleanliness of stainless steel surface on sample recovery.</a> J Pharmaceut. Biomed. 134, 108-115 (2017).</li></ol>

Interessi finanziari o conflitto di interessi non esiste.

Il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi dei residui di API da tagliandi in acciaio inox è stato rintracciato alla mancanza di una procedura ben definita per la pulizia delle superfici coupon. Pulizia della superficie delle cedole ha provocato il recupero a spillo coerenza, preciso e risultati riproducibili. Con la dimostrazione dell'alti recuperi da acciaio inossidabile tagliandi, i risultati di verifica pulizia effettivi ottenuti dall'apparecchiatura di manufacturing utilizzando metodi convalidati devono e...

La pulizia delle attrezzature non dedicate deve essere verificata prima della sua uscita successiva per l'uso nella fabbricazione di prodotti intermedi e ingredienti farmaceutici attivi (API), al prodotto cambiare oltre a prevenire la contaminazione incrociata. Procedure di pulizia dovrebbero contenere dettagli sufficienti per consentire agli operatori di pulire ogni tipo di apparecchiatura in modo riproducibile ed efficace, e queste procedure devono essere convalidate secondo l'US Food and Drug Administration (FDA) requisiti1. Numerose lettere di avvertimento a causa di inadeguata pulizia2,3,4, fallimento per convalidare il metodo di verifica pulizia e il mancato rispetto di procedure di pulizia5 sono stati emessi dalla FDA. 21 CFR §211.67 delinea i requisiti necessari per la verifica di pulizia riuscita.
È lo standard nell'industria che viene eseguita la convalida dei metodi analitici per la verifica di pulizia su tagliandi in acciaio inox con la stessa superficie/finitura come l'apparecchiatura di manufacturing. Coupon in acciaio inox (ad es., 50 cm2) vengono utilizzati per rappresentare le superfici dell'apparecchiatura per la pulizia di esperimenti di verifica in laboratorio. Durante lo sviluppo e la validazione di tali metodi analitici, il campione di interesse (cioè, i residui che dovrebbero essere recuperati dalla superficie dell'apparecchiatura) è a spillo il residuo di destinazione sul coupon inox determinato dal limite massimo ammissibile riporto (MACO). Questo livello è determinato in base il valore limite di esposizione accettabile che è definita come il limite a cui un paziente può ottenere esposti senza effetti negativi per la salute (no-observed-negative-effetto-level, NOAEL).
L'analista o operatore di produzione conducendo la scovolatura deve seguire una procedura strutturata per garantire che i recuperi sono riproducibili indipendentemente da chi esegue il tampone. La procedura deve descrivere con precisione in modo esplicito il tipo di tampone, numero di tamponi utilizzati, il diluente, la quantità di solvente utilizzato, il modello esatto di spazzamento, il numero di tratti applicati alla superficie del campionamento, la quantità di tempo trascorso scovolatura/estrazione dei campioni, il metodo di rilevazione (ultra-violetti, fluorescenza, spettrometria di massa, carbonio organico totale, ecc.), la tecnica di estrazione del materiale dalla testa del tampone , ecc.
Inoltre tutti i suddetti fattori che influenzano il recupero del campione, la superficie della cedola e così, la superficie dell'apparecchiatura anche svolgono un ruolo. La superficie della cedola può essere modificata per la deposizione di un sottile strato di materiale sulla superficie o a causa di cambiamento dello stato di ossidazione di uno o più degli elementi in acciaio inox (ad es., Fe, Cr e Ni)6,7,8. La rigenerazione della superficie delle cedole in acciaio inox al suo stato originale è di vitale importanza per il successo del processo di scambio quantitativo. Studi, in cui i tagliandi di acciaio inossidabile non sono stati adeguatamente puliti, ha mostrato la variabilità nel recupero tra cui analista a un altro, diversi farmaci, o vari spike livelli9,10,11. La deviazione standard nel recupero delle dieci ripetizioni su un coupon può essere fino a 14% e 26% su cinque tagliandi9. È importante notare che i valori di deviazione standard relativa (Srel) aumentato con l'aumento del numero di repliche o con aumento del numero di coupon utilizzati (vale a dire, cinque tagliandi invece chiodando cinque volte sul coupon stesso)11. In tali casi, la variabilità non può essere interpretata come fluttuazione casuale. Comunque, loro risultati possono essere spiegati dalla nostra individuazione che la pulizia della superficie del coupon influenzerà il recupero. I risultati descritti in questo articolo illustrano un aumento significativo nei risultati di recupero e diminuiscono della variabilità dopo pulire correttamente la superficie delle cedole in acciaio inox.
Pulito-in-place (CIP) è un metodo automatico di pulizia superficie di attrezzature che coinvolge un minimo o nessun smontaggio dell'attrezzatura. Durante il processo di pulizia di CIP, viene eseguita una procedura definita di lavaggio consecutivo con una base seguita da un acido per rimuovere residui organici ed inorganici. Tensioattivi, chelanti o complessanti vengono solitamente aggiunti per le soluzioni CIP per migliorare l'efficienza di qualsiasi prodotto dalla superficie dell'apparecchiatura per la pulizia. L'efficienza di pulizia dipende da diversi parametri tra cui la scelta e la concentrazione delle soluzioni CIP (cioè, tipo e composizione di base, acido e tensioattivo), il tempo di pulizia, temperatura (in genere 60-80 ° C), tipo di contaminazione e la presenza di difficili da pulire parti12. Base al tipo di farmaco, soluzioni CIP 100 e 200 sono stati scelti da utilizzare per la pulizia i tagliandi in acciaio inox utilizzati per la pulizia, la verifica, dal momento che simula il processo CIP utilizzato per la produzione di attrezzature di pulizia.
Questo studio segnala l'influenza di diversi fattori che influenzano il recupero dei residui farmaceutici dalla superficie dell'acciaio inossidabile tagliandi e raccomanda le migliori pratiche per sviluppo metodo analitico pulizia per piccole molecole, proteine terapeutiche e gli anticorpi. La mancanza di una procedura ben definita che costantemente pulito superficie coupon è stata identificata come il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi. Alto e riproducibile di recupero è stato ottenuto quando la superficie della cedola è stata pulita adeguatamente13.

<table><tbody><tr><td>stainless steel coupons</td><td>&amp;nbsp;GlobePharma (New Brunswick, NJ &lt;span class=&quot;font6&quot;&gt;).&amp;nbsp;&lt;/span&gt;</td><td>SS316-20RA-50cm2</td><td></td></tr><tr><td>Clean in place solutions (CIP100 and CIP200)&amp;nbsp;</td><td>were obtained from Steris Corporation (Mentor, OH)</td><td>1D10BG</td><td>Alkaline detergent and acid detergent, respectively</td></tr><tr><td>Positive displacement pipettes</td><td>Gilson (Middleton, WI).&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>HPLC grade water</td><td>Millipore Milli-Q Advantage Water Purification System (Darmstadt, Germany)&amp;nbsp; or from Honeywell Burdick &amp;amp; Jackson (Muskegon, Michigan)</td><td>7732-18-5</td><td></td></tr><tr><td>HPLC grade Methanol</td><td>EMD</td><td>MX0475-1</td><td></td></tr><tr><td>glacial acetic acid&amp;nbsp;</td><td>EMD</td><td>MAX0073P5</td><td></td></tr><tr><td>HPLC grade Acetonitrile&amp;nbsp;</td><td>J.T. Baker (Avantor Performance Materials, Center Valley, PA)</td><td>75-05-8</td><td></td></tr><tr><td>Trifluoroacetic acid</td><td>J.T. Baker (Avantor Performance Materials, Center Valley, PA)</td><td>75-05-8</td><td></td></tr><tr><td>Chromatography column Zorbax Eclipse</td><td>&amp;nbsp;XDB-C18, 4.6 x 100 mm, 3.5 &amp;micro;m HPLC column</td><td>UNSPSC &amp;ndash; 41115709</td><td></td></tr><tr><td>Vanquish UHPLC system&amp;nbsp;</td><td>Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Branson B8510 Ultrasonic cleaner&amp;nbsp;</td><td>Branson Ultrasonics (Danbury, CT, USA)</td><td>model (8510-D7H)</td><td></td></tr></tbody></table>

failure of cleaning verification in pharmaceutical industry due to uncleanliness of stainless steel surface

Lo scopo di questo lavoro è quello di identificare i parametri che influenzano il recupero dei residui farmaceutici dalla superficie dell'acciaio inossidabile tagliandi. Sono stati valutati una serie di fattori, compresi i livelli di farmaco prodotto spike, chiodando procedura, rapporti farmaco-eccipiente, analista-analista variabilità, variabilità intraday e procedura di pulizia delle cedole. La mancanza di una procedura ben definita che costantemente pulita la superficie di cedola è stata identificata come il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi. Valutazione della pulizia della superficie del coupon con soluzioni pulito-in-place (CIP) ha dato alto recupero (&#62; 90%) e risultati riproducibili (Srel≤ 4%) indipendentemente dalle condizioni che sono state valutate in precedenza. L'approccio è stato applicato con successo per la pulizia di verifica di piccole molecole (MW &#60; Da 1.000) così come grande biomolecole (MW fino a 50.000 Da).

Risultati rappresentativi da tentativi iniziali per la pulizia di verifica per droga sono riassunti nella tabella 2. Prima i tagliandi venivano puliti secondo la procedura dettagliata nella sezione sperimentale, sono stati ottenuti risultati incoerenti a livelli diversi a spillo, per vari rapporti di API/eccipiente, diversi analisti e anche per l'analista stesso in giorni diversi. La variabilità osservata nei recuperi doveva essere affrontato, come alcuni dei risultati v...

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Failure of Cleaning Verification in Pharmaceutical Industry Due to Uncleanliness of Stainless Steel Surface

La mancanza di una procedura ben definita che costantemente pulite le superfici coupon è stata identificata come il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi in verifica della pulizia. Questo manoscritto descrive il protocollo corretto di coupon in acciaio inox per la pulizia.

Errore di verifica nell'industria farmaceutica a causa di impurità di superficie in acciaio inox per la pulizia

The aim of this work is to identify the parameters that affect the recovery of pharmaceutical residues from the surface of stainless steel coupons. A ...

failure-cleaning-verification-pharmaceutical-industry-due-to

Research

JoVE Journal

Chemistry

8.1K Views.  Novartis Pharmaceuticals Corporation. La mancanza di una procedura ben definita che costantemente pulite le superfici coupon è stata identificata come il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi in verifica della pulizia. Questo manoscritto descrive il protocollo corretto di coupon in acciaio inox per la pulizia.

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Tracking Microbial Contamination in Retail Environments Using Fluorescent Powder - A Retail Delicatessen Environment Example

Cross contamination of foodborne pathogens in the retail environment is a significant public health issue contributing to an increased risk for foodborne illness. Ready-to-eat (RTE) processed foods such as deli meats, cheese, and in some cases fresh produce, have been involved in foodborne disease outbreaks due to contamination with pathogens such as Listeria monocytogenes. With respect to L. monocytogenes, deli slicers are often the main source of cross contamination. The goal of this study was to use a fluorescent compound to simulate bacterial contamination and track this contamination in a retail setting. A mock deli kitchen was designed to simulate the retail environment. Deli meat was inoculated with the fluorescent compound and volunteers were recruited to complete a set of tasks similar to those expected of a food retail employee. The volunteers were instructed to slice, package, and store the meat in a deli refrigerator. The potential cross contamination was tracked in the mock retail environment by swabbing specific areas and measuring the optical density of the swabbed area with a spectrophotometer. The results indicated that the refrigerator (i.e. deli case) grip and various areas on the slicer had the highest risk for cross contamination. The results of this study may be used to develop more focused training material for retail employees. In addition, similar methodologies could also be used to track microbial contamination in food production environments (e.g.&#160;small farms), hospitals, nursing homes, cruise ships, and hotels.

The overall goal of this study was to demonstrate the potential cross contamination mechanism of foodborne pathogen Listeria monocytogenes in a retail deli setting. This methodology may be applied to a variety of different environments to track pathogen contamination. &#160;

Monitoraggio contaminazione microbica in ambienti di vendita al dettaglio usando fluorescente Powder - Un dettaglio Delicatessen Ambiente Esempio

Cross contamination of foodborne pathogens in the retail environment is a significant public health issue contributing to an increased risk for foodborne ...

Ricerca

Ambiente

Fabrication of Large-area Free-standing Ultrathin Polymer Films

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films. Typically, ultrathin films are prepared using either sacrificial layers, which may damage the film or affect its mechanical properties, or they are made on freshly cleaved mica, a substrate that is difficult to scale. Further, the size of ultrathin film is typically limited to a few square millimeters. In this method, we modify a surface with a polyelectrolyte that alters the strength of adhesion between polymer and deposition substrate. The polyelectrolyte can be shown to remain on the wafer using spectroscopy, and a treated wafer can be used to produce multiple films, indicating that at best minimal amounts of the polyelectrolyte are added to the film. The process has thus far been shown to be limited in scalability only by the size of the coating equipment, and is expected to be readily scalable to industrial processes. In this study, the protocol for making the solutions, preparing the deposition surface, and producing the films is described.

We describe a method for the fabrication of large-area (up to 13 cm diameter) and ultrathin (as thin as 8 nm) polymer films. Instead of using a sacrificial interlayer to delaminate the film from its substrate, we use a self-limiting surface treatment suitable for arbitrarily large areas.

Fabbricazione di ampia superficie Free-standing ultrasottili film polimerici

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films.  Typically, ultrathin films are prepared ...

Chimica

Biofilm Removal Using Carbon Dioxide Aerosols without Nitrogen Purge

Biofilms can cause serious concerns in many applications. Not only can they cause economic losses, but they can also present a public health hazard. Therefore, it is highly desirable to remove biofilms from surfaces. Many studies on CO2 aerosol cleaning have employed nitrogen purges to increase biofilm removal efficiency by reducing the moisture condensation generated during the cleaning. However, in this study, periodic jets of CO2 aerosols without nitrogen purges were used to remove Pseudomonas putida biofilms from polished stainless steel surfaces. CO2 aerosols are mixtures of solid and gaseous CO2 and are generated when high-pressure CO2 gas is adiabatically expanded through a nozzle. These high-speed aerosols were applied to a biofilm that had been grown for 24 hr. The removal efficiency ranged from 90.36% to 98.29% and was evaluated by measuring the fluorescence intensity of the biofilm as the treatment time was varied from 16 sec to 88 sec. We also performed experiments to compare the removal efficiencies with and without nitrogen purges; the measured biofilm removal efficiencies were not significantly different from each other (t-test, p &gt; 0.55). Therefore, this technique can be used to clean various bio-contaminated surfaces within one minute.

Biofilms on surfaces can be effectively and rapidly removed by using a periodic jet of carbon dioxide aerosols without a nitrogen purge.

La rimozione biofilm utilizzando spray di anidride carbonica senza azoto Purge

Biofilms can cause serious concerns in many applications. Not only can they cause economic losses, but they can also present a public health hazard. ...

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

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 Service Support Detachments, Combat Support Hospitals, and Area Medical Laboratories to sterilize surgical instruments and to sterilize pathological specimens prior to disposal in operating rooms, emergency treatment areas, and intensive care units. The following ensemble of novel, &#8216;clean and green&#8217; chlorine dioxide technologies are versatile and flexible to adapt to meet a number of critical military needs for decontamination6,15. Specifically, the Portable Chemical Sterilizer (PCS) was invented to meet urgent battlefield needs and close critical capability gaps for energy-independence, lightweight portability, rapid mobility, and rugged durability in high intensity forward deployments3. As a revolutionary technological breakthrough in surgical sterilization technology, the PCS is a Modern Field Autoclave that relies on on-site, point-of-use, at-will generation of chlorine dioxide instead of steam. Two (2) PCS units sterilize 4 surgical trays in 1 hr, which is the equivalent throughput of one large steam autoclave (nicknamed &#8220;Bertha&#8221; in deployments because of its cumbersome size, bulky dimensions, and weight). However, the PCS operates using 100% less electricity (0 vs. 9 kW) and 98% less water (10 vs. 640 oz.), significantly reduces weight by 95% (20 vs. 450 lbs, a 4-man lift) and cube by 96% (2.1 vs. 60.2 ft3), and virtually eliminates the difficult challenges in forward deployments of repairs and maintaining reliable operation, lifting and transporting, and electrical power required for steam autoclaves.

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

The Portable Chemical Sterilizer (PCS) is a revolutionary, energy-independent, almost waterless sterilization technology for Army medical units. The PCS generates chlorine dioxide from dry reagents mixed with water on-site, at-will, and at point-of-use (PoU) in a plastic suitcase. The Disinfectant-sprayer for Foods and ENvironmentally-friendly Sanitation (D-FENS) and the Disinfectant for ENvironmentally-friendly Decontamination, All-purpose (D-FEND ALL) produce aqueous chlorine dioxide in a collapsible spray bottle and other potential embodiments. These versatile decontamination technologies kill microbes in myriad diverse Dual-use applications for military and civilian consumers.

Il Portable Chemical Sterilizzatore (PCS), D-FENS, e D-Fend TUTTI: Telenovella biossido di cloro Decontaminazione Tecnologie per il militare

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 ...

Bioingegneria

Light Enhanced Hydrofluoric Acid Passivation: A Sensitive Technique for Detecting Bulk Silicon Defects

A procedure to measure the bulk lifetime (&#62;100 &#181;sec) of silicon wafers by temporarily attaining a very high level of surface passivation when immersing the wafers in hydrofluoric acid (HF) is presented. By this procedure three critical steps are required to attain the bulk lifetime. Firstly, prior to immersing silicon wafers into HF, they are chemically cleaned and subsequently etched in 25% tetramethylammonium hydroxide. Secondly, the chemically treated wafers are then placed into a large plastic container filled with a mixture of HF and hydrochloric acid, and then centered over an inductive coil for photoconductance (PC) measurements. Thirdly, to inhibit surface recombination and measure the bulk lifetime, the wafers are illuminated at 0.2 suns for 1 min&#160;using a halogen lamp, the illumination is switched off, and a PC measurement is immediately taken. By this procedure, the characteristics of bulk silicon defects can be accurately determined. Furthermore, it is anticipated that a sensitive RT surface passivation technique will be imperative for examining bulk silicon defects when their concentration is low (&#60;1012 cm-3).

A RT liquid surface passivation technique to investigate the recombination activity of bulk silicon defects is described. For the technique to be successful, three critical steps are required: (i) chemical cleaning and etching of silicon, (ii) immersion of silicon in 15% hydrofluoric acid and (iii) illumination for 1 min.

Luce migliorato Acido fluoridrico passivazione: una tecnica sensibile per il rilevamento di difetti Silicon Bulk

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Ingegneria

Measurement of Outgassing Rates of Steels

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of steels meet the criterion of low outgassing required for high or ultrahigh vacuum applications. However, a given material can present different outgassing rates depending on its manufacturing process or the various pretreatment processes involved during the fabrication. Thus, the measurement of outgassing rates is highly desirable for a specific vacuum application. For this reason, the rate-of-pressure rise (RoR) method is often used to measure the outgassing of hydrogen after bakeout. In this article, a detailed description of the design and execution of the experimental protocol involved in the RoR method is provided. The RoR method uses a spinning rotor gauge to minimize errors that stem from outgassing or the pumping action of a vacuum gauge. The outgassing rates of two ordinary steels (stainless steel and mild steel) were measured. The measurements were made before and after the heat pretreatment of the steels. The heat pretreatment of steels was performed to reduce the outgassing. Extremely low rates of outgassing (on the order of 10&#8722;11 Pa m3 sec&#8722;1 m&#8722;2) can be routinely measured using relatively small samples.

A protocol for the measurement of outgassing rates of hydrogen from ordinary steel vacuum chambers using the rate-of-pressure rise method is presented.

Misura di degassamento Tassi di Acciai

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A typical anti-wetting superhydrophobic surface easily fails when exposed to a high-temperature liquid. Recently, Nepenthes-inspired slippery surfaces demonstrated a new way to solve the adhesion problem. A lubricant layer on the slippery surface can act as a barrier between the repelled materials and the surface structure. However, the slippery surfaces in previous studies rarely showed high-temperature resistance. Here, we describe a protocol for the preparation of slippery surfaces with high-temperature resistance. A photolithography-assisted method was used to fabricate pillar structures on stainless steel. By functionalizing the surface with saline, a slippery surface was prepared by adding silicone oil. The prepared slippery surface maintained the anti-wetting property for water, even when the surface was heated to 300 &#176;C. Also, the slippery surface exhibited great anti-adhesion effects on soft tissues at high temperatures. This type of slippery surface on stainless steel has applications in medical devices, mechanical equipment, etc.

Slippery surfaces provide a new way to solve the adhesion problem. This protocol describes how to fabricate slippery surfaces at high temperatures. The results demonstrate that the slippery surfaces showed anti-wetting for liquids and a remarkable anti-adhesion effect on soft tissues at high temperatures.

Comportamento di anti-adesione preparazione e ad alta temperatura di una superficie scivolosa su acciaio inossidabile

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Culturing and Maintaining Clostridium difficile in an Anaerobic Environment

Clostridium difficile is a Gram-positive, anaerobic, sporogenic bacterium that is primarily responsible for antibiotic associated diarrhea (AAD) and is a significant nosocomial pathogen. C. difficile is notoriously difficult to isolate and cultivate and is extremely sensitive to even low levels of oxygen in the environment. Here, methods for isolating C. difficile from fecal samples and subsequently culturing C. difficile for preparation of glycerol stocks for long-term storage are presented. Techniques for preparing and enumerating spore stocks in the laboratory for a variety of downstream applications including microscopy and animal studies are also described. These techniques necessitate an anaerobic chamber, which maintains a consistent anaerobic environment to ensure proper conditions for optimal C. difficile growth. We provide protocols for transferring materials in and out of the chamber without causing significant oxygen contamination along with suggestions for regular maintenance required to sustain the appropriate anaerobic environment for efficient and consistent C. difficile cultivation.

Culturing and Maintaining Clostridium difficile in an Anaerobic Environment

Clostridium difficile is a pathogenic bacterium that is a strict anaerobe and causes antibiotic associated diarrhea (AAD). Here, methods for isolating, culturing and maintaining C. difficile vegetative cells and spores are described. These techniques necessitate an anaerobic chamber, which requires regular maintenance to ensure proper conditions for optimal C. difficile cultivation.

Coltura e manutenzione<em&gt; Clostridium difficile</em&gt; In un ambiente anaerobico

Clostridium  difficile is a Gram-positive, anaerobic, sporogenic bacterium  that is primarily responsible for antibiotic associated diarrhea (AAD) and is ...

Immunologia e infezioni

Surface Potential Measurement of Bacteria Using Kelvin Probe Force Microscopy

Surface potential is a commonly overlooked physical characteristic that plays a dominant role in the adhesion of microorganisms to substrate surfaces. Kelvin probe force microscopy (KPFM) is a module of atomic force microscopy (AFM) that measures the contact potential difference between surfaces at the nano-scale. The combination of KPFM with AFM allows for the simultaneous generation of surface potential and topographical maps of biological samples such as bacterial cells. Here, we employ KPFM to examine the effects of surface potential on microbial adhesion to medically relevant surfaces such as stainless steel and gold. Surface potential maps revealed differences in surface potential for microbial membranes on different material substrates. A step-height graph was generated to show the difference in surface potential at a boundary area between the substrate surface and microorganisms. Changes in cellular membrane surface potential have been linked with changes in cellular metabolism and motility. Therefore, KPFM represents a powerful tool that can be utilized to examine the changes of microbial membrane surface potential upon adhesion to various substrate surfaces. In this study, we demonstrate the procedure to characterize the surface potential of individual methicillin-resistant Staphylococcus aureus USA100 cells on stainless steel and gold using KPFM.

Here, we present a protocol explaining the use of Kelvin probe force microscopy as a tool for generating high resolution nano-scale surface potential maps. This tool was applied to assess the role of surface potential on the binding capacity of microorganisms to substrate surfaces.

Superficie di misurazione potenziale di batteri Utilizzando Kelvin Probe microscopia a forza

Surface potential is a commonly overlooked physical characteristic that plays a dominant role in the adhesion of microorganisms to substrate surfaces. ...

Micromechanical Tension Testing of Additively Manufactured 17-4 PH Stainless Steel Specimens

This study presents a methodology for the rapid fabrication and micro-tensile testing of additively manufactured (AM) 17-4PH stainless steels by combining photolithography, wet-etching, focused ion beam (FIB) milling, and modified nanoindentation. Detailed procedures for proper sample surface preparation, photo-resist placement, etchant preparation, and FIB sequencing are described herein to allow for high throughput (rapid) specimen fabrication from bulk AM 17-4PH stainless steel volumes. Additionally, procedures for the nano-indenter tip modification to allow tensile testing are presented and a representative micro specimen is fabricated and tested to failure in tension. Tensile-grip-to-specimen alignment and sample engagement were the main challenges of the micro-tensile testing; however, by reducing the indenter tip dimensions, alignment and engagement between the tensile grip and specimen were improved. Results from the representative micro-scale in situ SEM tensile test indicate a single slip plane specimen fracture (typical of a ductile single crystal failure), differing from macro-scale AM 17-4PH post-yield tensile behavior.

Presented here is a procedure for measuring fundamental material properties through micromechanical tension testing. Described are the methods for micro-tensile specimen fabrication (allowing rapid micro-specimen fabrication from bulk material volumes by combining photolithography, chemical etching, and focused ion beam milling), indenter tip modification, and micromechanical tension testing (including an example).

Test di tensione micromeccanica di campioni di acciaio inossidabile 17-4 PH fabbricati in modo additivo

This study presents a methodology for the rapid fabrication and micro-tensile testing of additively manufactured (AM) 17-4PH stainless steels by combining ...