Kontekst badania
Odpływy w placówkach opieki zdrowotnej stanowią istotne źródło zakażeń mikrobiologicznych. Tworzące się w nich biofilmy stanowią siedlisko patogenów, które mogą rozprzestrzeniać się poprzez aerozolizację oraz odpryskiwanie wody. Problem ten jest szczególnie istotny w szpitalach, gdzie pacjenci o obniżonej odporności są narażeni na infekcje szpitalne. Tradycyjne metody dezynfekcji, oparte głównie na chemicznych środkach czyszczących, nie zawsze są skuteczne, zwłaszcza w przypadku biofilmów, które wykazują znaczną odporność na substancje biobójcze. Dlatego też w niniejszym badaniu oceniono nowatorską metodę dezynfekcji odpływów przy użyciu ozonu generowanego na miejscu, który dzięki swoim właściwościom utleniającym może skutecznie eliminować biofilmy i mikroorganizmy planktoniczne.
Cele i hipotezy
Celem badania było opracowanie skutecznej i bezpiecznej metody dezynfekcji odpływów z wykorzystaniem ozonu generowanego in situ. Autorzy założyli, że ozon produkowany bezpośrednio w odpływie, przy pomocy technologii zimnej plazmy, skutecznie redukuje liczbę bakterii, zarówno tych w postaci planktonicznej, jak i tworzących biofilmy. Postawiono również hipotezę, że ozonowanie nie sprzyja ponownemu wzrostowi biofilmów na wcześniej oczyszczonych powierzchniach, co stanowiłoby istotną zaletę tej metody w porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań.
Metody badawcze
Badanie przeprowadzono z użyciem specjalnie zaprojektowanego urządzenia, które generowało ozon bezpośrednio w odpływie. Urządzenie tworzyło szczelną przestrzeń w odpływie, a ozon był produkowany z powietrza atmosferycznego za pomocą zimnej plazmy. Aby ocenić skuteczność tej metody, wykorzystano modelowy system odpływu oraz bioreaktor CDC do hodowli biofilmów Pseudomonas aeruginosa na polimerowych kuponach testowych. Po ekspozycji na ozon bakterie odzyskiwano metodą sonikacji i hodowano na podłożu TSA, aby określić ich zdolność do przeżycia. Testowano biofilmy o różnym stopniu dojrzałości (hodowane przez 12, 24, 48 i 72 godziny) oraz oceniano wpływ ozonowania na ponowny wzrost mikroorganizmów po zakończeniu procesu dezynfekcji.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Wyniki eksperymentów wykazały wysoką skuteczność ozonu w eliminacji biofilmów oraz mikroorganizmów planktonicznych obecnych w odpływach. W przypadku biofilmów hodowanych w laboratorium, ekspozycja na ozon skutkowała całkowitym zahamowaniem wzrostu P. aeruginosa. Nie wykryto żadnych żywych bakterii po zastosowaniu ozonu, co oznaczało redukcję liczby drobnoustrojów o ponad 5,9 log₁₀ w przypadku 12-godzinnych biofilmów oraz nawet 7,4 log₁₀ w przypadku biofilmów hodowanych przez 72 godziny. Podobne efekty zaobserwowano w modelowym systemie odpływu. Biofilm w komorze zlewu został zredukowany o co najmniej 5,9 log₁₀, a w odpływie o co najmniej 5,1 log₁₀. Ozon skutecznie penetrował trudno dostępne obszary instalacji, w tym przestrzenie powyżej syfonu i pod uszczelkami, co czyniło go bardziej efektywnym od tradycyjnych metod opartych na płynnych środkach dezynfekujących. Istotnym aspektem badania było także sprawdzenie, czy powierzchnie poddane działaniu ozonu nie stają się bardziej podatne na ponowną kolonizację bakteryjną. Wyniki wykazały, że biofilmy nie odrastały szybciej na powierzchniach wcześniej dezynfekowanych ozonem w porównaniu do tych, które były konwencjonalnie czyszczone i sterylizowane parowo. Oznacza to, że metoda ta nie sprzyja ponownemu osadzaniu się bakterii, co zwiększa jej praktyczną wartość w długoterminowym utrzymaniu higieny instalacji wodno-kanalizacyjnych. Dodatkowe testy przeprowadzone w rzeczywistym środowisku szpitalnym również potwierdziły skuteczność ozonowania.
Wnioski
Badanie jednoznacznie wykazało, że ozon generowany in situ może stanowić skuteczną metodę dezynfekcji odpływów w placówkach opieki zdrowotnej. Technologia ta pozwala na eliminację biofilmów bez konieczności stosowania toksycznych substancji chemicznych, co czyni ją bardziej ekologiczną i praktyczną w użyciu. W porównaniu do tradycyjnych metod czyszczenia opartych na środkach chemicznych, ozon oferuje kilka kluczowych zalet: skuteczność wobec biofilmów odpornych na płynne środki dezynfekujące, możliwość penetracji trudno dostępnych miejsc w odpływach, brak konieczności magazynowania i stosowania agresywnych substancji chemicznych, brak toksycznych pozostałości – po zakończeniu procesu ozon rozkłada się do tlenu. Dodatkowo, testy wykazały, że metoda ta nie sprzyja ponownemu wzrostowi biofilmów, co czyni ją skuteczną w długoterminowym utrzymaniu higieny instalacji sanitarnych.
Ograniczenia zakresu badawczego
Mimo obiecujących wyników, badanie posiadało pewne ograniczenia. Eksperymenty laboratoryjne były prowadzone w kontrolowanych warunkach, co może nie w pełni odzwierciedlać rzeczywiste warunki w różnych typach odpływów szpitalnych. Ponadto, testy koncentrowały się głównie na Pseudomonas aeruginosa, będącej modelem patogenu występującego w odpływach, jednak skuteczność metody wobec innych drobnoustrojów wymaga dalszych badań. Należy również przeprowadzić szerzej zakrojone testy w rzeczywistych warunkach klinicznych, obejmujące odpływy o różnych konstrukcjach i średnicach, aby w pełni ocenić skuteczność i uniwersalność tej metody. Podsumowując, ozon generowany in situ stanowi innowacyjne i skuteczne rozwiązanie w walce z biofilmami w odpływach, a jego praktyczne zastosowanie może znacząco przyczynić się do poprawy standardów higienicznych w placówkach ochrony zdrowia.
Artykuł opublikowany w Journal of Hospital Infection.