26.05.2015 Puhdistus ja desinfiointi Hygio-otsonointilaitteella 1. Hygio-laitteen käyttötarkoitus terveydenhuollossa Hygio a40 on tarkoitettu tekstiilien, kenkien ja tavaroiden puhdistamiseen ja desinfiointiin. Hygiolaitteen avulla voidaan puhdistaa sellaisia tavaroita, joita ei aiemmin ole voitu puhdistaa, on hankalaa puhdistaa tai ei vain aina tule puhdistettua. Näitä tavaroita ovat tuotteet, jotka eivät kestä korkeita lämpötiloja tai vesipesua. Jopa elektronisia laitteita voidaan käsitellä. Laitteen helppokäyttöisyyden vuoksi tuotteita voidaan puhdistaa useammin, vaivattomammin ja nopeammin, tästä syystä hygieniataso paranee. Tavalliset työtakit / -vaatteet, nahkaiset työkengät ja päähineet ovat jokaisen henkilön omalla vastuulla kuten myös niiden puhdistaminen. (kts. Salmela ym. 2012) Muun muassa nämä ovat tuotteita, joita tulee silloin tällöin puhdistettua ja Hygio-laitteen avulla nämäkin voidaan puhdistaa, jopa useamman kerran päivässä. Menetelmän helppokäyttöisyyden ansiosta keskimääräistä hygieniatasoa saadaan parannettua. Röntgenliivien puhdistamista ei ole aikaisemmin voitu suorittaa kuin vain pesuaineilla pyyhkimällä. Liivit alkavat haisemaan hyvin nopeasti ja samaa liiviä käyttävät useat eri käyttäjät. Hygieniahyötyjen lisäksi myös työmukavuus täten paranee. Otsonointi on myös käyttäjälle ystävällinen prosessi sillä siinä ei käytetä lainkaan kemikaaleja ja täten kemikaalipölyt ja jäämät eivät aiheuta allergisia iho- tai hengitystieoireita käyttäjälle.
2. Otsoni Otsonin mikrobisidinen vaikutus perustuu otsonin erittäin voimakkaaseen hapetuskykyyn sekä sekoitettuna veteen, että kaasumaisessa muodossa. Otsonin hapetuspotentiaali on voimakkaampi kuin esimerkiksi hypokloriitilla tai vetyperoksidilla, jotka ovat myös tunnettuja desinfiointiaineita. Otsonin tehokkaasta hapetuskyvystä johtuen otsonin tiedetään inaktivoivan jopa kemiallisesti resistenttejä mikro-organismeja. Otsonoinnin avulla voidaan jopa steriloida ja otsonilla steriloivia laitteita laboratoriokäyttöön on jo markkinoilla. Vahvat hapettimet reagoivat kemiallisesti orgaanisten yhdisteiden ja aineiden kanssa sillä otsoni pyrkii voimakkaasti eroon ylimääräisestä happiatomistaan. (Johansson ym. 2009, 449-553; Mahfoudh ym. 2010, 180-198) 3. Vaikutus eri mikro-organismeihin Eri mikro-organismit reagoivat eri tavoin otsoniin riippuen organismin rakenteesta ja aineenvaihdunnasta. Mikro-organismeissa hapettumisen kohteina ovat proteiinit, tyydyttymättömät lipidit, lipopolysakkaridit, solun sisäiset entsyymit, nukleiinihapot eli geneettinen materiaali, sytoplasmamembraanit ja peptidoglykaanit. Happiatomi irtoaa ja reagoi kyseisten yhdisteiden kanssa mudostaen uusia yhdisteitä rikkoen vanhoja rakenteita. (Mahfoudh ym. 2010, 180-198) 3.1 Vegetatiiviset bakteerit Otsoni reagoi usean eri yhdisteen kanssa vegetatiivisissa bakteereissa. Otsonin uskotaan pääasiallisesti hapettavan proteiineja ja lipidejä bakteerin solukalvossa ja sytoplasmamembraanissa. Näiden rakenteiden vaiheittainen hajoaminen aiheuttaa muutoksia solun permeabiliteetissa ja eheydessä lopulta aiheuttaen solun hajoamisen. Kirjallisuudessa mainitaan myös tutkijoiden päätelleen, että otsonin on mahdollista myös läpäistä solukalvo ja näin ollen reagoi solun sisäisten proteiinien tai useiden entsyymien kanssa, jotka osallistuvat DNAkonformaatioon aiheuttaen muutoksia DNA:n muodostumisessa. (Mahfoudh ym. 2010, 180-198) 3.2 Bakteerien itiöt Bakteerien itiöt ovat kestävimpiä mikro-organismin muotoja sillä ne kestävät hyvin korkeita lämpötiloja, kemikaaleja, säteilytystä ja kuivumista. Bacillus-suvun bakteeri-itiöiden tiedetään olevan erityisen kestäviä otsonille. Kirjallisuudessa oletetaan kestävyyden johtuvan monirakenteisesta suojakalvosta ja stressinsietokyvystä. Nämäkin itiöt tuhoutuvat riittävällä otsonikäsittelyllä. (Mahfoudh ym. 2010, 180-198)
3.3 Virukset Tutkimuksen Hudson ym. mukaan voidaan kuivalla otsonikaasulla saavuttaa >2 log vähenemä herpes, rhino ja polioviruksilla tunnin käsittelyllä. Testissä huippu otsonipitoisuudeksi saavutettiin 28 ppm (huom. Hygiolla tunnin ohjelmalla voidaan saavuttaa monikertaiset pitoisuudet). Samaisessa tutkimuksessa tutkittiin myös Feline caliciviruksen (FCV) (toimii verrokkina Norovirukselle) inaktivoitumista korkeassa suhteellisessa ilmankosteudessa ja kyseisellä viruksella saatiin lähes 3 log vähenemä. Tutkimuksessa todettiin otsonin olevan antiviraali aine. (Hudson ym. 2009, 216-223). Otsoni tuhoaa virukset, mutta tarkkaa tuhoamismekanismia ei tiedetä. Useissa tutkimuksissa mainitaan otsonin reagoivan voimakkaasti useiden makromolekyylien kanssa, kuten virusten proteiineja sisältävien kapsidien ja nukleiinihappojen kanssa. (Tseng & Li 2008, 56-62; Cataldo 2006, 317 328) 3.4 Entsyymit ja DNA Useat tutkijat viittaavat entsyymien vahingoittumiseen otsonin vaikutuksesta tärkeänä solun inaktivointikeinona. Lisäksi tutkimuksissa on havaittu otsonin hidastavan E.coli:n entsyymitoimintaa. DNA voi myös olla otsonin vaikutukselle herkkä sillä otsoni reagoi nopeasti erityisesti tymiinin, urasiilin ja guaniinin kanssa (Takamoto ym. 1992, 393-395; Ishizaki ym. 1986, 67-72) 4. Käsittelyn tehokkuuten vaikuttavat tekijät Tutkimuksissa on havaittu otsonin tehokkuuden mikrobeihin olevan pienempi, kun otsonille on saatavilla muitakin reagoimiskohteita kuin mikrobit. Proteiinien, rasvojen ja muiden orgaanisten aineiden lisäksi myös pinnalla johon mikrobi on kiinnittynyt, on suuri vaikutus mikrobin tuhoutumiseen. Materiaalin huokoisuus vaikuttaa paljon inaktivointi tehokkuuteen. Kovilta pinnoilta otsoni inaktivoi mikrobeja tehokkaammin kuin huokoisilta pinnoilta. Myös erilaiset materiaalit reagoivat otsoniin eri tavalla. Mikrobit, jotka ovat kiinnittyneinä otsonin kanssa reagoivan materiaalin pintaan, eivät inaktivoidu yhtä tehokkaasti kuin otsonin kanssa reagoimattomaan pintaan kiinnittyneet mikrobit. Mitä vähemmän itse materiaali reagoi otsonin kanssa, sitä tehokkaammin otsoni inaktivoi materiaaliin kiinnittyneitä mikrobeja. Kuten tutkimuksen taulukosta nähdään (Taulukko 1.)
Taulukko 1. Kuivan otsonikaasun inaktivointitehokkuus B. atrophaeus itiöihin eri polymeeripinnoilla. (Mahfoudh ym. 2010, 180-198) 5. Menetelmän soveltuvuus Otsonointi sopii hyvin materiaaleille, jotka eivät kestä korkeaa lämpötilaa tai ne on muuten vaikea mekaanisesti puhdistaa. Otsoni tehoaa hyvin mikrobeihin erilaisilla pinnoilla ja sen avulla voidaan puhdistaa jopa huonekaluja. Etuna on myös se, että otsonikaasu pääsee kosketuksiin myös pintojen kanssa, jotka ovat manuaalisen siivoamisen ulottumattomissa. Erilaisilta pinnoilta otsonin avulla voidaan saavuttaa >log 3 vähenemä mikrobimäärissä, jota myös pidetään tavoitteena pintoihin kiinnittyneiden bakteerien desinfioinnissa. Itiöivillä bakteerilla vastaava luku on 1 log. (Moesteller & Bishop 1993, 34-41; Sharma & Hudson 2008, 559-563; Johansson ym. 2009, 449-553; Mahfoudh ym. 2010, 180-198; Wirtanen, 1995, 106)
Lähteet Wirtanen, G. (1995). Biofilm formation and its elimination from food processing equipment, VTT Publications 251. Espoo: VTT Offsetpaino. 106 p. Hudson, J.B., M. Sharma, and S. Vimalanathan. 2009. Development of a Practical Method for Using Ozone Gas as a Virus Decontaminating Agent. Ozone: Science & Engineering. 31: 216 223 Mahfoudh, A.; Moisan, M.; Séguin, J.; Barbeau, J.; Kabouzi, Y & Kéroack, D. 2010. Inactivation of Vegetative and Sporulated Bacteria by Dry Gaseous Ozone. Québec: Ozone: Science and Engineering. Sharma, M. & Hudson, J. 2008. Ozone gas is an effective and practical antibacterial agent. Vancouver: AJIC: American Journal of Infection Control. Moesteller, T. & Bishop, J. 1993. Sanitizer efficacy against attached bacteria in a milk biofilm. Virginia: Journal of food protection. Johansson, E.; Claesson, R. & van Dijken, J. 2009. Antibacterial effect of ozone on cariogenic bacterial species. Umeå: Journal of Dentistry. Takamoto, Y.; Maeba, H. & Kamimura, M. 1992. Changes in survival rates of enzyme activities Escherichia coli with ozone. Applied Microbiology and Biotechnology. in Ishizaki, K.; Shinriki, N. & Matsuyama, H. 1986. Inactivation of Bacillus spores by gaseous ozone. Journal of Applied Bacteriology. Tseng, C.; & Li, C. 2008. Inactivation of surfaces viruses by gaseous ozone. Journal of Environmental Health. Cataldo, F. 2006. Ozone degradation of biological macromolecules: proteins, hemoglobin, RNA, and DNA. Ozone: Science and Engineering. Salmela, H.; Mattila, I.; Nurmi, S.; Haikka, M.; Kaihlanen, M.; Tani-Lehtinen, T.; Anttila, J.; Lintukorpi, A. 2012. Leikkausosaston työasukonsepeti. VTT.