Портативный химический стерилизатор (PCS), D-болота, и D-Fend ВСЕ: Роман диоксида хлора Обеззараживание технологии для военных

Резюме

P ortable С hemical S terilizer (PCS) является революционным, зависит от энергии, почти безводной технологии стерилизации для армии медицинских подразделений. Система PCS генерирует диоксид хлора из сухих реагентов, смешанных с водой на месте, по желанию, и в точке в использовании (Поу) в пластиковом чемодане. D isinfectant - опрыскиватель F oods и EN vironmentally-дружественной S anitation (D-FENS) и D isinfectant для EN vironmentally-дружественной D econtamination, универсальный (D-FEND ВСЕ) производить водный диоксид хлора в складной распылитель и других потенциальных вариантов осуществления. Эти универсальные технологии обеззараживания уничтожения микробов в бесчисленных разнообразных применений двойного назначения для военных и гражданских потребителей.

Аннотация

Там будет указано армии нужно для поля-портативный, без паровой технологии стерилизатора, который может использоваться на Forward хирургические бригады, Стоматологические компаний, ветеринарная служба поддержки Отряды, Combat Больницы Поддержка и площадь Медицинские лаборатории, чтобы стерилизовать хирургические инструменты и стерилизовать патологическая образцов до удаления в операционных, областях неотложной помощи и отделениях интенсивной терапии. В следующем ансамбль романа, 'чистой и зеленой »технологии диоксида хлора являются универсальными и гибкими, чтобы адаптироваться, чтобы удовлетворить ряд критических военных нужд дезактивации ^6,15. В частности, P ortable С hemical S terilizer (PCS) был изобретен для удовлетворения насущных потребностей боя и закрыть критические неравенства возможностей для энергосбережения независимости, легкая переносимость, быстрая мобильности и конструктивную прочность, в высокой интенсивности вперед развертывания ^3. В революционной технологического прорыва в хирургической СТЕРИЛИЗАЦИОННОЕионная технология, ПК является современным поле автоклав, который опирается на на месте, точка в использовании, по желанию поколения диоксида хлора вместо пара. Два (2) PCS единиц стерилизовать 4 хирургических лотки в 1 час, что эквивалентно пропускной из одной большой паровой автоклав (по прозвищу "Берта" в развертывании из-за его невообразимых размеров, громоздких размеров и веса). Тем не менее, PCS работает с использованием 100% меньше электроэнергии (0 против 9 кВт) и 98% меньше воды (10 против 640 гр.), Значительно снижает вес на 95% (20 против 450 фунтов, 4-лифт человека) и куб на 96% (2,1 против 60,2 фут ^3), и практически исключает сложные проблемы в передних развертывания ремонта и поддержания надежной работы, подъема и транспортировки, а также электроэнергии, необходимого для паровых автоклавов.

Введение

Система PCS технологии исходит из которых ни один коммерческий устройство не существовало ранее и генерирует дезинфицирующим диоксида хлора (ClO _2), который имеет доказанную способность убивать вегетативные патогенов на свежие продукты ^3,6,9-13,15 или обезвреживанию бактериальные споры. ^{6, 14,15,17} В PCS была лаборатория подтверждено специально для совершать стерилизацию против живых культур Geobacillus stearothermophilus (GS) спор (см. связанные ссылки ⁸⁾ и спор биоиндикаторами G. stearothermophilus и Bacillus atrophaeus (BA) ^6,15,16. Система PCS также была адаптирована для работы с менее жесткими условиями для обеспечения безопасности пищевых продуктов путем инактивации вегетативная патогенов листерий и кишечной палочки на свежие продукты, такие как целые помидоры, и продлить срок хранения свежесрезанных продукт, например , по INACвозделыванию на полифенолоксидазы подрумянивания фермента в нарезанных яблок ^6,15. Для генерации диоксида хлора, ПК использует новый химию эффекторной что протекает через окислительно-восстановительных реакций в почти нейтральном рН, тем самым устраняя использование кислот и неизбежных трудностей судоходства, хранения, обработки и утилизации кислых отходов в далеко вперед военных развертывание ^1,2,4,17. В дополнение к военным, то PCS также могут быть использованы Национальной Безопасности / обороны; во время стихийных бедствий (SuperStorm Sandy, цунами, ураган Катрина), что выводит из строя доступ к власти, питьевой воды, и удаление отходов; на месте аварийно-спасательных первого реагирования; и в общественных больницах или школах во время перебоев в подаче электроэнергии (отключения и коричневых-аутов).

D isinfectant - опрыскиватель F oods и EN vironmentally-дружественной S anitation (D-FENS) также использует эффекторной химию (3 химические компоненты) и процесс смешивания 2-ступенчатый ( II разведение пост-реакция> я..) Для создания водного диоксида хлора, в первую очередь в складной распылитель для обеззараживания поверхностей Армия матчасть, обращения с пищевыми продуктами оборудования и подачи оборудования поля в армии полевых кухонь и санитарных центров и флота Камбузы, медицинские подразделения, душевые, и туалеты в любом месте большого числа развернутых персонала сосуществуют в непосредственной близости ^5,6. Проверка тестирование показало, что D-FENS исключает патогена золотистый стафилококк, общий пищевого происхождения патоген, на пористых поверхностях ^14. "Д-FEND ВСЕ" (У. isinfectant для EN vironmentally-дружественной D econtamination, универсальный) обеспечивает более простую (2 химических компонентов), удобнее (1-шаг смешивания) альтернатива с непревзойденной универсальности для производства водного диоксида хлора для обеззараживания бактериальных Споры по текстилю, для дезинфекции поверхностей в целях содействия Саниции и гигиены, а также для улучшения качества воды и безопасности, с конкретными преимуществами для приложений, требующих быстрого производства больших объемов разбавленных растворов диоксида хлора с использованием небольших количеств исходных материалов для применения в новых технологий переработки Graywater предназначенных для получения чистой, питьевой воды для Экспедиционные Базовые лагеря ^2.

Разнообразие механизмов существуют в соответствии с Законом о передаче Федерального технологии для содействия передаче федеральных технологий в nonfederal лиц как способ поощрения развития и коммерциализации технологий для материальной выгоды нации. Соответственно, с их растущей потенциал для многих военных и гражданских целях, то PCS, D-FENS и D-парировать все технологии были запатентованы и переданы промышленности для коммерциализации через патентных лицензионных соглашений и лицензий коммерческой оценки. Медленное контролируемое высвобождение версия D-болота (называется & #8220; D-FENS Lite ") было Технология Переведен в индустрии коммерческой для включения в упаковочных материалов продлить срок хранения свежих ягод, и PCS также технологию, переданную научных кругов и других государственных органов для сравнительного тестирования с другими технологиями, для проведения исследований по безопасности пищевых продуктов со свежими плодоовощной продукции, а также для повышения бакалавра естественно-научного образования. Передача технологий из PCS и его химии привело к коммерческому продукту, утвержденных на био-капот стерилизации с улучшением времени, стоимости и охраны окружающей среды по сравнению с обычными формальдегида лечения.

протокол

1. Портативный Химическая стерилизатор (PCS)

1. Оборудование. Система PCS является инновационным устройством для портативного, энергонезависимой, точка в использовании медицинской стерилизации. Для этих целей, коммерческий ПЕЛИКАН жесткий пластиковый чемодан был украшен специальными конструктивными особенностями для размещения стерилизации (рис. 1).
2. Проектирование оборудования. а) Широкий рот реакционный сосуд получает сухие химических реагентов и воды; б) две обратные клапаны, установленные в стенке корпуса ослабляет давление на 1 атм; в) фильтруется впускной клапан позволяет воздуху быть накачан в для промывки камеры; г) с циркулирующим труба распределяет воздух через камеру после стерилизации; е) одноразовые скруббер сухой очистки (активированный уголь) устройства привитые за выпускной обратный клапаны удалить остатки и обеспечить здоровье и безопасность пользователя и окружающей среды; и е) ходулях в базе случае размещения хирургическую лоток инструмента и другого перфорированную лоток и максимально газовый поток во времяпромывка.
3. Операция. Поместите PCS на ровной поверхности и откройте крышку. Наведите хирургическую лоток, содержащий чистые, нестерильные инструменты и завернутые в голубой автоклавного бумаги на сваях внутри корпуса. Смешайте сухие химические вещества и воду (например, 93 г хлорит натрия, 63 г сульфита натрия, 25 г аскорбиновой кислоты гидрокарбоната натрия и 300 мл воды - другие перестановки возможны) в широком ртом реакционный сосуд, чтобы инициировать химическую реакцию, затем закройте и замок крышка. В соответствии с 2 мин реакционную производит обильное стерилизующего диоксида хлора, тепла и влажности. В 25 мин, соединить с батарейным питанием или ручной питание воздушный насос к впускной клапан и поток воздуха в камеру в течение ок. 5 мин (рис. 2).
4. Цикл Завершение и повторное использование. Откройте корпус и снимите хирургического поднос стерильных инструментов. Утилизацию реакционного сосуда (вода и доброкачественные химические соли). Система PCS доступна для повторного использования с другой лоток хирургических инструментов исвежий набор сухих химических веществ и воды.
5. Пользователи Стерилизация с Bio-индикаторов. Поместите в продаже B / T Конечно Биологические показатели, содержащие споры, пропитанные на бумаге (~ 10 ⁵ спор / блок) либо G. stearothermophilus (используются для влажной жары) или Б. atrophaeus (используется для газа стерилизации окисью этилена) внутри корпуса для цикла стерилизации. В завершении цикла ClO ₂ стерилизации, удаления и активировать показателей, то инкубировать показатели в течение 24-48 часов для проверки стерилизации.
6. Пользователи Стерилизация с суспензий спор. Наведите водные суспензии G. stearothermophilus споры (~ 10 ⁵ КОЕ / мл) внутри PCS для воздействия цикла ClO ₂ стерилизации. Восстановление G. stearothermophilus споры подвергаются лечения диоксида хлора на антибиотикам среде для анализа 1% растворимого крахмала ⁸ (никакого восстановления не указывает стерильности). Изучите refractility из treateд споры с фазовой контрастной микроскопии (споры инактивированные ClO ₂ сохранить фаз яркий характер ^14).
7. Пользователи Стерилизация твердых поверхностей. Привить жесткие, непористых поверхностей из стекла или металла с водных суспензий (~ 10 ⁵⁾ stearothermophilus G. Спор. Наведите засеянных материалы в PCS для лечения с циклом ClO ₂ стерилизации. Отбор проб обработанных поверхностей с коммерчески доступными Дифко HY-Узнать тампоны и не получения без роста подтверждает стерильность.

2. "D-FENS"

1. Оборудование. "D-FENS" является складной карманный бутылка оснащена ручным устройством распыления триггера. Гибкая пластиковая бутылка имеет Gusseted снизу стоячим когда полный, и химически стойкий пластик дает несколько повторно использует на распылитель (рис. 3).
2. Создать Водный ClO _{2 S} Olution. D-FENS использует 1-10 г общее количество сухого реагенты генерировать до 800 мл 50 - 500 частей на миллион раствора диоксида хлора (например, хлорита 4,7 г натрия, сульфит 1,6 г натрия и 1,3 г аскорбата натрия, с перестановками возможных). Используйте "контроль кинетики", роман 2-ступенчатый процесса смешивания, включающий:.. Я Предварительное обогащение - о роспуске все реагенты в небольшом объеме и II разбавление после реакции - разбавления раствора до конечного рабочего объема, для создания водного хлора решения диоксида в распылением бутылкой в ​​2-9 мин. Дезинфицирующий раствор распыляется в виде мелкого тумана или аэрозоля для дезинфекции или обеззараживания, предназначенные поверхностей. Решение диоксид хлора в D-болота остается стабильным в течение минимального 8 ч смену и любой оставшийся раствор можно опорожнить вниз раковины или стоки в полу в конце смены, чтобы очистить биопленки.
3. Микробиологические Проверка - прививки пористых поверхностей. Подготовка чашках Петри Baird-Parker агар (BPA), содержащие яичный желтоктеллурит (EYT) и экстракт дрожжей (YE) и привить поверхность агара с 0,1 мл ~ 10 ⁶ КОЕ / мл суспензии 3-деформированного коктейль из золотистого стафилококка (золотистого стафилококка-100, который производит энтеротоксина А, золотистого стафилококка АТСС 14458, который производит энтеротоксин В, и золотистого стафилококка 993, который производит энтеротоксина D) ^7. С. стафилококк был выбран в качестве организма-мишени, поскольку он производит отчетливо видимых черные колонии, если не инактивируют.
4. Микробиологические Проверка - Тестирование пористые поверхности. Используя D-болота спрей флакон, содержащий раствор диоксида хлора, распылить дезинфицирующий раствор на пористую поверхность агара. Используйте последовательный, устойчивый силы обойтись примерно равные объемы раствора на пульсе спрей-триггера. Поверните планшетов на 90 ° между последовательными импульсами применять равномерное покрытие поверхности агара. Также используйте эту технику со стеклянной хоккейной клюшкой и слегка надавив, чтобы распространиться хлорированияраствор диоксида пе над поверхность агара для механического истирания (эквивалент вытирая или очистки - см. рисунок 4).
5. Микробиологические Проверка - твердых поверхностей. Привить стерилизованное пользовательских нержавеющей стали (тип 304) купоны (4 "х 4", с общей площадью 10,16 см ²⁾ с 0,2 мл объема водных суспензий бактериальных клеток (например, золотистого стафилококка, кишечной палочки, или листерий) и распространение посевной равномерно по всей купона поверхности. Воздушно-сухих талоны на 30 мин при комнатной температуре в ламинарным укрытием потока. Возьмите засеянные купоны с стерильным пинцетом и погрузиться в 20 мл исследуемого раствора, содержащего диоксид хлора в мл Stomacher мешок 100. После времени контакта 0,5 до 5 мин, утолить дезинфицирующее решение, добавив небольшое количество сульфата натрия твердой, то пережевывать решение в течение 2 мин в Stomacher. Удалить сумку и в ламинаре отозвать супернатант и серийно разбавленных SOLUTIOн на предварительно сделанных пластин агара, затем инкубировать в течение 24 часов, чтобы перечислить в живых.

3. Система PCS для свежих фруктов и овощей

Способность сниженным PCS лечения, чтобы убить вредные пищевых патогенов (E.coli и L. моноцитогенес) на свежих продуктов была проверена с помощью метода точечной прививки, в котором высокие уровни болезнетворных микроорганизмов были замечены на внешних поверхностях томатных клиньев.

1. Прививка. Привить внешние поверхности 25 г образцов томатных клинья с либо 10 ⁵ КОЕ / г L. моноцитогенес OSY-8578 или с 10 ⁶ КОЕ / г Е. палочка АТСС 11229, то воздушно-сухой в стерильной био-капотом в течение 15 мин.
2. PCS лечение. После посевные высохнет, поместите томатные клинья (носить стерильные перчатки) в PCS и испытания при различных условиях концентрации диоксида хлора и времени экспозиции. В некоторых случаях, поместите спор биоиндикаторами G. stearothermophilusй Б. atrophaeus внутри PCS сопровождать томатные клинья и проверки стерилизационной обработки (рис. 5).
3. Микробная восстановления. После обработки PCS, место томата клиньев в корсаж мешок с 50 мл водного фосфатного буфера (рН 7), а затем жевать в течение 2 мин с корсаж блендере.
4. Перечень. Внесите разжеванной решение как серийно 10-кратные разведения на агар пластин триптический соевый агар-дрожжевой экстракт (Tsaye) и питательный агар (NA) для L. monocyotgenes и Е. палочка, соответственно, и распространение со стеклянной хоккейной клюшкой, накрыть крышкой и инкубировать пластин при Т = 35 ° С в течение 24-48 часов. Перечислять выживших с использованием Счетчик колоний для подтверждения инактивации микроорганизмов.
5. Инактивирующие полифенолоксидазы ("поджаривания") Ферменты. Наведите неинокулированную яблочные ломтики в отдельных чашках Петри внутри PCS и подвергать диоксида хлора (рис. 5). После лечения, удаления чашки Петри и разоблачить тыс.э кусочки яблока в окружающее пространство. Визуальное наблюдение не показал браунинг на срок до 1 недели после лечения.

4. "Д-FEND ВСЕ"

1. Создать Водный ClO _{2 S} Olution. Д-FEND ВСЕ использует небольшие количества сухих химических веществ (хлоритовых и SAMIA) в воде для получения раствора диоксида хлора в 0,5-3,0 мин. Например, смешать 0,8-3,3 г реагентов в 15-1,200 мл водного раствора с получением раствора диоксида хлора.
2. Микробиологические Проверка - Текстиль. Привить стерильные полоски текстильных образцов с водных суспензий Bacillus сибирской язвы Стерна или Bacillus amyloliquefaciens споры, и пусть текстильные полоски воздушно-сухой в ламинаре. Возьмите полосы с стерильным пинцетом и погрузиться в 20 мл раствора диоксида хлора в 100 мл Stomacher мешок. На 10 мин, погасить процесс, не затрагивая спор путем добавления небольшого количества твердого сульфита натрия, затем жевать текстильную ленту и растворв течение 2 мин в Stomacher. Удалить мешок и в ламинарном боксе последовательно разбавленным раствором на предварительно изготовленных чашках с агаром, затем инкубируют в течение 24 ч и перечислить для проверки обеззараживание.

Результаты

Простые в эксплуатации PCS был разработан для достижения стерильности путем инактивации бактериальных суспензий спор или бактериальных спор биоиндикаторов в 30-минутных процедур с участием контролируемое производство диоксида хлора по уникальной химии эффекторной. В частности, микро...

Обсуждение

Это основополагающий R & D установила новые исследования и технические направления посредством сотрудничества с научными кругами, другими правительственными учреждениями, и промышленности, которые привели к коммерциализации романа, экологически чистых ("зеленых") технологий. ?...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sodium chlorite	Sigma-Aldrich	244155
Sodium sulfite	Sigma-Aldrich	239312
Sodium ascorbate	Sigma-Aldrich	A7631
Potassium phosphate	Sigma-Aldrich	P0662
Dextrose	Fisher Scientific	D-16
BT Sure biological indicator (steam)	Thermo Fisher Sci	AY759X3
EZ Test (EtO)	SGM Biotech Inc	EZG/6
Difco Hy-check	Becton-Dickinson/ Difco	290002
Tryptic Soy Agar	Difco	236950
Nutrient Agar	Difco	213000
Baird-Parker Agar	Difco	276840
Egg Yolk-Tellurite	Difco	277910
0.5% Yeast extract	Difco	212750
Bacto-Peptone	Difco	211677
Bacto-Tryptone	Difco	211705
Agar	Difco	214010
Soluble starch	Difco	0178-17
Lab Lemco Beef Extract	Oxoid	L29
Masticator - Classic	IUL Instruments	Cat. No. 400
Stomacher bags	Seward	Stomacher ‘400’ bags