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Efeito de negativa de ar íons sobre o potencial de contaminação bacteriana de plástico de equipamentos médicos

Numerosos estudos têm implicado a contaminação do ambiente clínico, com surtos de Acinetobacter infecção associada. Por exemplo, num estudo realizado numa UCI, Acinetobacter spp.resistente a antibióticos múltiplos. os isolados foram recuperados a partir de superfícies de cama, superfícies de equipamentos, esfregões de chão (quando secos) e cortinas ., A electroforese em gel de campo pulsado revelou que os isolados dos doentes e do ambiente não se distinguem. Outros estudos implicaram a disseminação aérea de Acinetobacter spp. na transmissão da infecção. Allen e Green foram os primeiros a sugerir a disseminação Aerotransportada de partículas carregadoras de Acinetobacter. Investigando um surto de A. anitratus multiplicador-resistente a antibióticos em uma UCI, uma enfermaria e três enfermarias neurocirúrgicas, Eles cultivaram a estirpe do surto de 16 de 82 placas de assentamento. Das et al., a hipótese de que Cortinas de cama fortemente contaminadas quando movidas promoveria a propagação Aerotransportada de Acinetobacter spp. Weernink et al. investigated airborne dispersal of Acinetobacter spp. das almofadas do paciente. Usando pratos assados eles encontraram disseminação aérea de almofadas de penas, mas não de almofadas sintéticas. Outras provas são fornecidas por Houang et al. que colocou 70 pratos em uma UCI e 120 (no total) em quatro alas cirúrgicas. Notavelmente, 96% das placas na UCI e 89% nas alas cirúrgicas eram culturalmente positivas, demonstrando dispersão aérea generalizada., Gerner-Smidt recuperou um surto da estirpe A. calcoaceticus subsp. anitratus from the air in an ICU using both settle plates and a slit sampler. Outros também mostraram Acinetobacter spp. para ser facilmente culturável do ar hospitalar .no contexto clínico, as bactérias são rapidamente libertadas para o ar através de actividades como a confecção de camas e a agitação das cortinas . Além disso, um grande número de bactérias (isto é, >750 bactérias por minuto) pode ser disseminado aerialmente a partir de indivíduos que desenvolvem actividades no ambiente clínico ., A carga transportada por estas bactérias aerotransportadas pode ser muito alta de fato, e é geralmente muito maior do que a transportada por partículas inertes no ar . Isto sugere que as bactérias têm superfícies inerentemente carregadas. Na verdade, estudos sobre bactérias aquáticas indicam que podem transportar milhares de unidades de carga elementares . Se bactérias aerotransportadas altamente carregadas passam através de um campo elétrico gerado por um objeto plástico, então eles são susceptíveis de se mover para, ou para longe, a partir da superfície, dependendo da polaridade das cargas envolvidas. De facto, Allen et al., em um estudo de artigos plásticos de equipamentos médicos, demonstrou que tais equipamentos frequentemente se carregam durante atividades de rotina (sem a presença de ionizadores) de tal forma que atrai bactérias aerotransportadas.dado que as partículas que transportam Acinetobacter estão presentes no ar em muitas situações clínicas, as características electrostáticas do ambiente podem ter um efeito profundo na sua deposição., Os dados das figuras 3, 4, 5, 6, 7 e 8 sugerem que ionizadores de ar negativos, se instalados em uma ala, são susceptíveis de alterar significativamente o potencial de superfície de muitos itens de equipamentos plásticos, desde que haja uma taxa de geração de íons suficiente dentro do espaço da ala . Os resultados aqui apresentados indicam que a carga depende das propriedades triboelétricas do material. No entanto, é provável que a maioria dos itens não condutores de equipamentos de plástico, tais como tubos de ventilação e nebulizador irá assumir uma carga negativa, enquanto alguns outros itens podem tornar-se positivamente carregados., As partículas no ar também se tornarão predominantemente carregadas negativamente através de uma combinação de carga de campo e difusão , com o resultado de que elas serão repelidas de superfícies carregadas negativamente e atraídas para materiais carregados positivamente ou com terra.

A partir dos resultados apresentados acima pode ser visto que na presença dos ionizadores a maioria dos itens de equipamentos desenvolveu uma carga negativa significativa (ou seja, na região -100 a -200 V)., Por exemplo, para o diâmetro de 25 mm de LDPE ventilador tubo, que alcançou uma média potencial de -124 V e uma capacitância de 14 pF quando em contato com a mesa, pode ser calculado que a cobrança é desenvolvido 1.736 × 10-9 C. Portanto, usando a equação 1, e os dados apresentados na Tabela 1, é possível calcular que um campo elétrico de força 42493 V/m existe em todo o tubo ventilador. Se uma partícula Aerotransportada contendo uma carga unitária (ou seja, um elétron adicional) entrar no campo elétrico em torno do tubo do ventilador, ela será repelida por uma força de 6.,81 × 10-15 n, que equivale a uma velocidade terminal na região de 1,3 a 5,2 mm/s para uma partícula de 8 µm, dependendo de sua densidade. Dado que, quando negativo do ar ionizers estão em operação, a grande maioria das partículas suspensas no ar vai ganhar uma carga negativa, é claro que eletrostática repulsiva força dessa magnitude seria garantir que muitas pequenas e médias partículas de aerossol (de 1 a 8 µm) vai ser refletida a partir da superfície do tubo, com o resultado de que a contaminação da superfície será minimizado., Dado que, na realidade, haverá outras forças em jogo devido à velocidade do ar local, estão em curso estudos adicionais que associam efeitos eletrostáticos com fluxos de ar de sala usando técnicas de simulação . Os resultados iniciais mostraram que a medida em que a repulsão ou atracção ocorre depende da dimensão das partículas, da taxa de geração iónica e da magnitude da carga – apoiando assim os resultados aqui apresentados que sugerem que uma carga suficiente pode ser desenvolvida por um ionizador para alterar o padrão de deposição em artigos de equipamento com uma área de superfície relativamente pequena, tais como tubos de ventilação., Isto pode explicar por que razão a acção dos ionizadores de ar negativos no estudo de Kerr et al foi associada ao aumento da deposição de partículas que transportam Acinetobacter em estruturas de cama e ecrãs ao écran. Se as cargas elevadas são acumuladas, então é possível que mesmo partículas relativamente substanciais, como as grandes squamae da pele, que de outra forma se resolveriam, poderiam ser repelidas de superfícies sensíveis.as infecções do tracto respiratório por Acinetobacter têm sido frequentemente associadas à contaminação do equipamento de terapia respiratória dos ventiladores, incluindo nebulizadores. Por exemplo, Craven et al., verificou-se que dos 19 nebulizadores testados, 79% estavam contaminados predominantemente com Acinetobacter, Pseudomonas e Klebsiella spp. e que 71% destes aerossóis bacterianos gerados com os núcleos de gotículas resultantes de <3 µm, capazes de penetrar nas vias distais dos pulmões. Verificou-se que os nebulizadores tinham sido contaminados pelo refluxo dos pacientes que misturavam condensado no circuito do ventilador. Em outro surto associado ao ventilador, tubos de ventilação contaminados e humidificadores foram identificados como a fonte de infecção., Verificou-se que a descontaminação do equipamento não estava a ocorrer devido à acção de uma máquina de lavar com defeito. A substituição dos tubos reutilizáveis por tubos descartáveis pôs fim ao surto. Dealler relatou um surto incomum de infecção por A. baumannii em uma UCI envolvendo a falha do filtro bacteriano separando o paciente do tubo de ventilação, com o resultado que a estirpe de surto foi detectada no ar perto das condutas de saída das máquinas de ventilação., Vinte e seis destes filtros foram cultivados e, em 15 casos, Acinetobacter colonizou o condensado no lado paciente do filtro e também pôde ser detectado pela lavagem no lado do equipamento, indicando falha dos filtros. Além disso, a estirpe do surto foi recuperada de várias partes da UCI, incluindo alguns locais intocados pela equipe, sugerindo que a disseminação aérea de A. baumannii estava ocorrendo.nas nossas experiências, o ventilador, o nebulizador e os tubos urinários (figuras 3, 5 e 7) exibiam um comportamento semelhante quando o ionizador foi ligado., Todos eles rapidamente se tornaram negativamente carregados, o que não é surpreendente dado que estes itens de equipamento são feitos de polietileno (PE) ou policloreto de vinilo (PVC), ambos os quais são fortemente negativos na série triboelétrica e, portanto, provável de ganhar elétrons. A máscara SealFlex™ (Figura 4) também se comportou de forma semelhante, sugerindo que suas propriedades triboelétricas são semelhantes às da PE e do PVC. Curiosamente, todos esses itens de equipamentos rapidamente perderam sua carga negativa uma vez que o ionizador foi desligado., Este fenômeno pode ter sido devido à condução em massa, ou alternativamente a perda de carga pode ter ocorrido através da recombinação de elétrons com íons positivos no ar . Os resultados da figura 8 mostram que a placa descartável de polietileno, quando em contacto com a mesa com terra, foi realizada de forma semelhante ao ventilador, nebulizador e tubos urinários. No entanto, quando suspenso no espaço livre seu comportamento era completamente diferente, com seu potencial de superfície se tornando mais positivo quando o ionizador estava em operação. As razões para isso não são claras.,da Figura 6 pode-se ver que os dados obtidos para a câmara de medição do Unometer™ eram muito diferentes dos dos outros equipamentos. Isto parece dever-se ao facto de este produto ter sido fabricado a partir de acrilonitrilo de estireno (SAN), que é um material triboeléctrico muito mais “positivo” do que PE ou PVC. Acrilonitrilo de estireno, como poliestireno (PS), é um polímero com alta resistividade elétrica, que pode conter uma carga elétrica positiva ou negativa por horas ., Isso provavelmente explica por que a caixa Unometer™ manteve uma carga positiva de aproximadamente 100 V após o ionizador ter sido desligado.embora o impacto das descargas de corona em polímeros tenha sido investigado por outros investigadores , tanto quanto sabemos este é o primeiro estudo deste tipo a examinar especificamente o assunto num contexto clínico. Como tal, os nossos resultados fornecem uma explicação plausível para as observações de Kerr et al. no seu estudo da infecção/colonização de Acinetobacter numa UCI., Nossos achados sugerem que é possível que a ação de ionizadores de ar negativos nesta configuração mudou as características eletrostáticas de itens de plástico do equipamento dentro do ambiente da UCI, fazendo com que as partículas de ar sejam fortemente repelidas de algumas superfícies ou atraídas para outras. Isto é totalmente consistente com as observações de Kerr et al., que detectou um aumento acentuado dos isolados ambientais de Acinetobacter spp. a ser associado com a operação dos ionizadores., Se esta hipótese for de facto o caso, então sugeriria que as observações de Kerr et al no seu estudo baseado na UCI estavam relacionadas com o campo eléctrico criado pelos ionizadores na UCI e o seu efeito subsequente nos dispositivos plásticos, em vez de qualquer efeito antibacteriano directo sobre as espécies de Acinetobacter.

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