Taşınabilir Kimyasal Sterilizatörü (PCS), D-MDBF ve D-FEND ALL: Askeri için Roman Klor Dioksit Arındırma Teknolojileri

Özet

P ortable C hemical S terilizer (PCS) Ordu tıbbi birimler için bir devrimci enerji bağımsız, neredeyse susuz sterilizasyon teknolojisidir. PCS at-irade, ve nokta-kullanım plastik bavul içinde (POU) at, yerinde su ile karıştırılarak kuru reaktiflerinden klorin dioksit üretir. D isinfectant - F iyecek ve EN vironmentally dostu S anitation (D-MDBF) ve EN vironmentally dostu D econtamination için D isinfectant için püskürtücü, All-amaçlı (D-FEND ALL) bir katlanabilir sprey şişesinde sulu klorin dioksit üretmek ve diğer olası düzenlemeleri. Bu çok yönlü dekontaminasyon teknolojiler askeri ve sivil tüketiciler için sayısız farklı Çift kullanımlı uygulamalarda mikropları öldürür.

Özet

Bir ifade Ordu İleri Cerrahi Ekipleri tarafından kullanılabilecek bir alan-taşınabilir, non-buhar sterilizatörü teknolojisi için ihtiyaç vardır, Diş şirketler, Veterinerlik Hizmet Desteği müfrezeleri, Muharebe Destek Hastaneler ve Alan Tıp Laboratuvarları cerrahi aletleri sterilize etmek ve patolojik sterilize etmek ameliyathane, acil tedavi alanları ve yoğun bakım ünitelerinde Atmadan önce numune. Roman, 'temiz ve yeşil' klor dioksit teknolojileri aşağıdaki topluluk yönlü ve dekontaminasyon ^6,15 için kritik askeri ihtiyaçları bir dizi karşılamak için adapte esnektir. Özellikle, P ortable C hemical S terilizer (PCS) acil savaş ihtiyaçlarını karşılamak ve yüksek yoğunluklu ileri dağıtımlarında ³ enerji-bağımsızlık, hafif taşınabilirlik, hızlı hareketlilik ve engebeli dayanıklılık için kritik yetenek açıklarını kapatmak için icat edildi. Cerrahi sterilizat devrimci bir teknolojik atılım olarakiyon teknolojisi, PCS yerinde dayanan bir Modern Field Otoklav olduğunu noktası kullanımı, at-irade klor dioksit yerine buhar üretimi. İki (2) ADET birimleri (nedeniyle hantal boyutu, hantal boyutları ve ağırlığı dağıtımlarında lakaplı "Bertha") büyük bir buhar otoklav eşdeğer hacmi 1 saat, 4 cerrahi tepsileri sterilize. Ancak, PCS% 100 daha az elektrik (0 vs 9 kW) kullanılarak ve% 98 daha az su çalışır (10 vs 640 gr.), Önemli ölçüde% 95 ile ağırlığını azaltır (20 vs £ 450, 4-adam kaldırma) ve neredeyse% 96 küp (2.1 vs 60.2 ft ^3), ve onarım ve güvenilir çalışmasını sürdürmek kaldırma ve taşıma, ve buhar otoklav için gerekli elektrik enerjisi ileri dağıtımlarda zor zorlukları ortadan kaldırır.

Giriş

Hiçbir ticari cihaz daha önceden varolan ve taze ürünlerle ^3,6,9-13,15 vejetatif patojenleri öldürmek için ya da bakteri sporlarını arındırmak için kanıtlanmış bir yeteneği vardır dezenfektan klor dioksit (ClO ₂₎ oluşturur yerden. ^6, PCS teknoloji ilerler ^14,15,17 PCS laboratuvar Geobacillus stearothermophilus'tan (GS) sporlar (ilgili referans ⁸⁾ ve G. spor biyo-göstergeler canlı kültürlere karşı sterilizasyonu gerçekleştirmek için özel olarak onaylanmıştır stearothermcphilus ve Bacillus atrophaeus (BA) ^6,15,16. PCS ayrıca vejetatif gibi bütün domates gibi taze ürünlerle Listeria monocytogenes ve Escherichia coli patojenleri ve örneğin taze kesilmiş ürünlerin raf ömrünü uzatmak için inaktive göre Gıda Güvenliği sağlamak için daha az sıkı koşullar ile çalışacak şekilde adapte edilmiştir , edi iledilimlenmiş elma ^6,15 olarak polifenoloksidazın esmerleşme enzim tivating. Klorin dioksit üretmek için, PCS, böylece, depolama işleme ve uzak Askeri ileri asidik atıkların imha edilmesi durumunda, asitlerin ve nakliye içkin olarak bulunan zorluklar kullanımını ortadan kaldırarak, nötre yakın pH'de oksitleme-indirgeme reaksiyonları yoluyla ilerleyen yeni bir efektör kimyası kullanır dağıtımları ^1,2,4,17. Askeri ek olarak, aynı zamanda PCS İç Güvenlik / Savunma ile kullanılabilir; güç erişimi, içme suyu ve atık kaldırma alıkoymak doğal afetler (SuperStorm Sandy, tsunami, kasırga Katrina) sırasında; yerinde acil ilk müdahale tarafından; ve kamu hastaneleri ya da elektrik kesintileri (kesintileri ve kahverengi-çıkışları) sırasında okullarda.

D isinfectant - F iyecek ve EN vironmentally dostu S anitation (D-MDBF) için püskürtücü de efektör kimya (3 kimyasal bileşenler) ve 2-aşamalı bir karıştırma işlemi (kullanır i. Takiben ii öncesi konsantrasyon. Reaksiyon sonrası seyreltme) kadırgalarından, sağlık üniteleri, duş ve hela dağıtılan personelin her yerde çok sayıda yakın ^5,6 co-var. Doğrulama testi D-MDBF patojen Staphylococcus aureus, gözenekli yüzeylerde ¹⁴ ortak gıda kaynaklı patojen, ortadan kaldırır gösterdi. Bakteri üremesini dezenfekte edilmesi için sulu klorin dioksit üretmek için eşsiz çok yönlülüğü ile "D-FEND ALL" (EN vironmentally dostu D econtamination, All-amaçlı D isinfectant) basit (2 kimyasal bileşenler) içerir, (1-adım karıştırma) daha uygun bir alternatif tekstil üzerine sporlar, yüzey dezenfeksiyonu için sani teşvik etmekyon ve hijyen ve temiz içme suyu için üretmek için tasarlanmış yeni bir gri su dönüştürme teknolojileri uygulamalar için başlangıç ​​malzemeleri küçük miktarlarda kullanılarak seyreltilmiş klor dioksit çözeltilerin büyük hacimlerde hızlı bir şekilde üretilmesini gerektiren uygulamalar için özel bir avantaj ile su kalitesi ve güvenliği geliştirmek Seferi Baz Kampları ^2.

Çeşitli mekanizmalar milletin maddi menfaat için teknolojilerin geliştirilmesi ve ticarileştirilmesi teşvik etmek için bir yol olarak nonfederal kuruluşlara federal teknolojilerin transferini kolaylaştırmak için Federal Teknoloji Transferi Yasası uyarınca mevcut. Buna göre, Patent Lisans Anlaşmaları ve Ticari Değerlendirme Ruhsatlarına yoluyla pek çok askeri ve sivil kullanımlar için gelişen potansiyeli ile, PCS, D-MDBF ve D-FEND TÜM teknolojileri patentli edilmiş ve ticarileştirilmesi için sanayiye aktarılması. # & Adlandırılan D-MDBF (bir yavaş, kontrollü sürüm8220, D-MDBF Lite "), Teknoloji taze çilek raf ömrünü uzatmak için ambalaj malzemeleri içine dahil edilmesi için ticari sektörüne transfer ve PCS de Teknolojisi Diğer teknolojileri ile karşılaştırmalı test için akademi ve diğer devlet kurumları transfer olmuştur oldu taze üretmek mal ile Gıda Güvenliği araştırma için, ve lisans fen eğitimini geliştirmek için. PCS ve kimya Teknoloji Transfer geleneksel formaldehit tedavilere oranla, zaman, maliyet ve çevre koruma gelişmeler ile biyo-davlumbaz sterilizasyon için onaylanmış ticari bir ürün açtı.

Protokol

1.. Taşınabilir Kimyasal Sterilizatörü (PCS)

1. Ekipman. PCS, taşınabilir, enerji-bağımsız, nokta-kullanımı tıbbi sterilizasyon için yenilikçi bir cihazdır. Bu amaçlar için, ticari bir PELICAN sert plastik bavul sterilizasyon (Şekil 1) yerleştirmek için özel tasarım özellikleri ile süslenmiştir.
2. Ekipman Tasarımı. a) Geniş ağızlı reaksiyon kabı kuru kimyasal reaktifler ve su alır; b) dava duvara monte iki çek valf 1 psi basıncı hafifletir; c) bir giriş valfı, süzüldü hava odacığı yıkama için pompalanacak sağlar; d) Bir dolaşan tüp odası post-sterilizasyon havayı dağıtır; çıkış kontrol vanaları üzerinde engrafted e) tek kuru yıkayıcı (aktif karbon) cihazları artıkları çıkarın ve kullanıcı ve çevre sağlığı ve güvenliğinin sağlanması; ve f) davanın tabanında stilts bir cerrahi alet tepsisine veya diğer delikli bir tepsi ve sırasında gaz akışını maksimizekızarma.
3. Operasyonu. Düz bir yüzeye yerleştirin PCS ve kapağı açın. Temiz, steril olmayan aletler içeren ve çantasının içinde kazıklar üzerine mavi otoklav kağıda sarılmış bir cerrahi tepsi yerleştirin. (Örneğin, 93 g sodyum klorit, 63 g sodyum sülfit, 25 g sodyum hidrojen askorbat, ve 300 ml su - başka permütasyon mümkündür), kuru bir kimyasal madde ve su karıştırılır, kimyasal reaksiyonu başlatmak üzere, geniş-ağızlı, reaksiyon kabı içinde kapatın ve kilitleme kapak. 2 altındaki dakika içinde, reaksiyon bol klor dioksit sterilizasyon, ısı ve nem üretir. 25 dakikada, giriş valfına bir batarya ile çalıştırılan veya elle çalışan hava pompası bağlamak ve yaklaşık bölmenin içine hava akar. 5 dakika (Şekil 2).
4. Çevrim tamamlanması ve yeniden kullanımı. Kasasını açın ve steril aletlerin cerrahi tepsisini çıkarın. Tepkime kabına (su ve iyi huylu kimyasal tuzlar) atmayın. PCS cerrahi aletlerin başka bir tepsi ile hemen yeniden kullanım için kullanılabilir vekuru kimyasallar ve su taze bir dizi.
5. Bio-göstergeler ile Sterilizasyon doğrulanıyor. Sıra piyasada mevcut B / T G. ya kağıt (~ 10 ⁵ spor / birim) emprenye sporları içeren Tabii Biyolojik Göstergeler (ıslak ısı için kullanılan) veya B. stearothermophilus atrophaeus (etilen oksit gaz sterilizasyon için kullanılan) bir sterilizasyon döngüsü için kasasının içinde. ClO ₂ sterilizasyon döngüsünün bitiminde, kaldırmak ve göstergeleri etkinleştirin, sonra sterilizasyon doğrulamak için 24-48 saat göstergeleri kuluçkaya yatmaktadır.
6. Spore Cezalı ile Sterilizasyon doğrulanıyor. G. sulu süspansiyonlarının Sıra Bir ClO ₂ sterilizasyon döngüsü maruz kalma PCS içinde stearothemophilus sporlar (~ 10 ⁵ cfu / ml). G'ye Kurtar stearothermcphilus sporlar% 1 çözünür nişasta ⁸ (kurtarma steriliteyi gösterir) ile Antibiyotik Tahlili Medium üzerinde klor dioksit muamelelere maruz. Treate arasında refraktilitede inceleyinfaz kontrast mikroskobu ile d sporlar (CIO ₂ inaktive sporlar faz parlak karakteri ¹⁴ korumak).
7. Sert Yüzeylerin Sterilizasyon doğrulanıyor. G. Stearothermophilus sporlarının sulu bir süspansiyonu (~ 10 ⁵⁾ ile cam veya metal sert, gözenekli olmayan yüzeyler inoküle. Bir ClO ₂ sterilizasyon döngüsü ile tedavi için PCS içine aşılandı malzeme yerleştirin. Piyasada mevcut difco HY-kontrol bezlerden ile tedavi edilen yüzeylerin örnekleme ve hiç büyüme elde sterilite onaylar.

2.. "D-MDBF"

1. Ekipman. "D-FENS", elle çalıştırılan sprey tetik cihazı ile donatılmış bir el katlanabilir şişedir. Esnek plastik şişe stand-up tam bir körüklü tabana sahiptir, ve kimyasal dayanıklı plastik püskürtücü başına birden yeniden kullanır (Şekil 3) verir.
2. Sulu ClO _{2 S} çizmektedirler oluşturun. D-MDBF kuru yeniden 1-10 g toplam miktarını kullanır(olası permütasyon ile, örneğin, 4.7 g sodyum klorit, 1.6 g sodyum sülfit ve 1.3 g sodyum askorbat ve) 500 ppm klor dioksit çözeltisi - 50 maddeler, 800 ml kadar üretir. Sulu klor oluşturmak için, nihai çalışma hacmine seyreltilmesi - Küçük bir hacim içinde tüm reaktifler eritilmesi ve ii sonrası, reaksiyon seyreltme - i Ön konsantrasyonu:. ". Kinetik kontrolü," işlem aşağıdakileri içeren bir karıştırma yeni 2 adımlı kullanın 2-9 dakika içinde sprey şişesinde dioksit çözümler. Dezenfektan solüsyon amaçlanan yüzeylerin dezenfekte veya dezenfekte edilmesi için ince bir sis veya aerosol olarak püskürtülür. D-yapıyla klor dioksit çözümü için en az 8 saat vardiya ve kalan çözüm biyofilm temizlemek için bir vardiya sonunda lavabo ya da zemin giderlerini aşağı boşaltılabilir için sabit kalır.
3. Mikrobiyolojik Doğrulama - gözenekli yüzeylere aşılamak. Yumurta sarısı içeren Baird-Parker Agar (BPA) Petri kapları hazırlayıntellurite (EYT) ve maya özütü (YE) ve enterotoxin A, S. aureus üreten Staphylococcus aureus, 3-gerilme kokteyl (S. aureus A-100, bir ⁶ ~ 10 cfu / ml süspansiyonu 0.1 ml agar yüzeyi inoküle enterotoksin D üretir enterotoksin B üretir ATCC 14458 ve S. aureus 993) ^7. S. inaktive değil eğer, belirgin bariz siyah koloniler üretir, çünkü aureus hedef organizma olarak seçildi.
4. Mikrobiyolojik Doğrulama - Test gözenekli yüzeyler. D-MDBF kullanılarak şişe içeren klor dioksit solüsyon sprey, gözenekli agar yüzeyine dezenfektan solüsyon sprey. Sprey tetik darbe başına çözüm yaklaşık eşit hacimlerde dağıtmak için tutarlı, kararlı kuvvet kullanın. Agar yüzeyinin homojen kaplama uygulamak için plakaları ardışık darbeler arasında 90 º döndürün. Ayrıca cam hokey sopası ve Klorlama yaymak için hafif bir basınç uygulayarak bu tekniği kullanın(- bakınız Şekil 4 silerek ya da ovma eşdeğer) mekanik aşınma için agar yüzeyi üzerinde ne dioksit çözeltisi.
5. Mikrobiyolojik Doğrulama - Sert Yüzeyler. Özel bir steril paslanmaz çelik (toplam yüzey alanı ile 4 "x 4", 10.16 cm ²⁾ (304 tipi) kupon bakteriyel hücrelerin sulu süspansiyonları 0.2 ml hacim ile (örneğin, S. aureus, Escherichia coli veya Listeria monocytogenes) ile inoküle Kupon yüzeyi üzerinde düzgün bir şekilde uygulanması gibi yayıldı. Laminar akış başlığı içinde, oda sıcaklığında 30 dakika boyunca hava kuru kuponlar. Steril forseps ile aşılanmış kupon Pick up ve bir 100 ml sindirim torbası içinde klor dioksit içeren 20 ml test çözeltisi batırmayın. 0,5-5 dakika temas sürelerinden sonra, daha sonra bir Stomacher 2 dakika boyunca çözelti masticate, katı sodyum sülfit az bir miktarda eklenmesi ile sanitizer çözelti söndürülmesi. Çantayı çıkarın ve bir laminer akış kaputu süpernatant çekilme ve seri eriyik sulandırmakn önceden hazırlanmış agar plakalar üzerine, daha sonra hayatta kalan numaralandırmak için 24 saat boyunca inkübe edilir.

Taze Meyve ve Sebzeler için 3. PCS

Taze ürün gıda kaynaklı zararlı patojenler (E. coli ve L. monocytogenes) öldürmek üzere düşürülen PCS tedavilerin yeteneği patojenlerin yüksek düzeyde domates takozlar dış yüzeyleri üzerine tespit edildiği bir nokta aşılama metodu kullanılarak test edilmiştir.

1. Aşılama. ⁵ ya da 10 CFU / g L domates takozlar 25 gram numune dış yüzeylerinin inoküle monocytogenes OSY-8578 veya 10 ⁶ CFU / g E. ile 15 dakika için steril bir biyo-başlığı içinde daha sonra hava ile kurumasına coli ATCC 11229.
2. PCS tedavisi. Inokulum kuruduktan sonra, klor dioksit konsantrasyonu ve maruz kalma süresi, çeşitli koşullar altında PCS ve test domates kamalar (steril eldivenleri takın) yerleştirin. Bazı durumlarda, G. spor biyo-göstergeler yer stearothermophilus birnd B. domates dilimleri eşlik ve sterilizasyon tedavisi (Şekil 5) doğrulamak için PCS içinde atrophaeus.
3. Mikrobiyal Kurtarma. PCS muameleden sonra, bir Stomacher karıştırıcı ile 2 dk için masticate sonra, sulu fosfat tampon (pH 7) 50 ml bir sindirim torbası içinde domates dilimleri yerleştirin.
4. Numaralandırma. Gibi agar plakaları üzerine seri olarak 10-misli dilüsyonları çiğnenmiş çözelti dağıtın Tryptic Soy Agar-maya ekstresi (TSAYE) ve L için besin ortamı (NA) monocyotgenes ve E. coli, bir cam hokey sopası, kapak ve 24-48 saat boyunca T = 35 ° C'de plakalar inkübe sırasıyla, ve yayıldı. Mikrobiyal inaktivasyon onaylamak için bir koloni sayacı kullanarak kurtulanları Enumerate.
5. Enzimler Polifenoloksidaz ("esmerleşme") deaktive edilmesi. PCS içinde ayrı Petri kapları içinde aşılanmamış elma dilimleri yerleştirin ve klor dioksit (Şekil 5) maruz. İşlemden sonra Petri kapları kaldırmak ve inci maruzçevre ortamında e elma dilimleri. Görsel gözlem 1 hafta kadar tedavi sonrası hiçbir esmerleşme gösterdi.

4.. "ALL D-FEND"

1. Sulu ClO _{2 S} çizmektedirler oluşturun. ALL 0.5-3.0 dakika içinde, klorin dioksit eriyiği oluşturmak üzere su içinde kuru kimyasal (klorit ve SAMIA) küçük miktarlarda kullanılır D-FEND. Örneğin, klor dioksit solüsyon elde etmek üzere bir sulu çözelti 15-1,200 ml reaktiflerin 0,8-3,3 g karıştırın.
2. Mikrobiyolojik Doğrulama - Tekstil. Bacillus anthracis Sterne'in veya Bacillus amyloliquefaciens sporların sulu süspansiyonları ile tekstil numuneler steril şeritler inoküle ve bir laminar akış başlığı içinde tekstil şeritleri hava kurumaya bırakın. Steril forseps ile şeritler Pick up ve stomacher torba 100 ml klor dioksit çözeltisi 20 ml batırmayın. 10 dakika sonra, tekstil şerit ve çözelti masticate sonra, katı sodyum sülfit az bir miktarda eklenmesi ile sporlar etkilemeden işlemi söndürmekStomacher 2 dakika karıştırıldı. Torbayı çıkarmak ve bir laminar akış başlığı içinde seri olarak, önceden hazırlanmış agar plakalar üzerine seyreltik çözelti daha sonra 24 saat boyunca inkübe edilir ve dekontaminasyon doğrulamak için numaralandırmak.

Sonuçlar

Kolay yapmaktadır PCS özgü efektör kimyası ile klor dioksit kontrollü üretimi içeren 30 dakika tedavilerinde Bakteriyel süspansiyonlar spor veya bakteri spor biyo-göstergeler hareketsizleştirerek kısırlık elde etmek için tasarlanmıştır. Özel olarak, mikrobiyolojik geçerlilik çalışmaları, PCS G. ya sporlar (10 ⁵ spor / ml) ihtiva eden biyo-göstergeler hareketsizleştirerek kısırlık elde doğruladıktan stearothermophilus veya B. sırasıyla buhar otoklav (...

Tartışmalar

Bu temel Ar-Ge akademi, diğer kamu kuruluşları ve çevre dostu romanı ticarileştirilmesi, ("yeşil") teknolojileri yol açmıştır sanayi ile işbirlikleri yoluyla yeni araştırma ve teknik yön belirledi. Klor dioksit geleneksel tedavilere göre Ulusal Sanitasyon daha hızlı, daha güvenli için 20 yıldır Vakfı, ve daha çevre dostu sterilizasyon tarafından onaylanan ilk yöntemdir. PCS, D-MDBF ve D-FEND TÜM prototip bir laboratuar ortamında tezgah ölçekli prototip olarak valide edilmiş ve so...

Malzemeler

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