Esplorazione dell'ossigeno

May 18, 2023

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 18243 (2022) Citare questo articolo

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La sicurezza microbiologica dei dispositivi medici è di fondamentale importanza sia per i pazienti che per i produttori. Tuttavia, durante l'utilizzo, i dispositivi medici verranno inevitabilmente contaminati da microrganismi, compresi gli agenti patogeni opportunisti. Ciò costituisce un problema particolare se questi dispositivi entrano in contatto con siti corporei che trasportano elevate cariche batteriche, come la cavità orale. Nel presente studio, abbiamo studiato se elevate concentrazioni di ossigeno possano essere applicate per disinfettare le superfici contaminate da diversi batteri Gram-positivi e Gram-negativi. Mostriamo che alcuni agenti patogeni opportunistici, esemplificati da Pseudomonas aeruginosa, sono particolarmente sensibili alle concentrazioni di ossigeno superiori alla concentrazione di ossigeno atmosferico del 21%. Le nostre osservazioni mostrano anche che elevate concentrazioni di ossigeno possono essere applicate per ridurre il carico di P. aeruginosa sui nebulizzatori utilizzati dai pazienti con fibrosi cistica, che sono particolarmente suscettibili alla colonizzazione e all’infezione da parte di questo batterio. Concludiamo che l'efficacia della disinfezione mediata dall'ossigeno dipende dalla specie batterica, dalla durata dell'esposizione all'ossigeno e dalla concentrazione di ossigeno. Consideriamo queste osservazioni rilevanti, perché le miscele di gas con un elevato contenuto di ossigeno possono essere facilmente applicate per la decontaminazione microbica. Tuttavia, la sfida principale per gli approcci di disinfezione basati sull’ossigeno risiede in un’eliminazione potenzialmente incompleta dei contaminanti microbici, che rende raccomandabile l’uso combinato con altri disinfettanti come l’etanolo o il perossido di idrogeno.

L'eliminazione di microrganismi potenzialmente patogeni dalle apparecchiature mediche attraverso la disinfezione o la sterilizzazione è un requisito cruciale che deve essere affrontato dai produttori per garantire la sicurezza dei pazienti e il rispetto degli standard delle autorità sanitarie. Secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC), la sterilizzazione è definita come “la completa eliminazione o distruzione di tutte le forme di vita microbica, che avviene nelle strutture sanitarie con mezzi fisici o chimici”. Pertanto, la sterilizzazione non deve essere confusa con la disinfezione, che è definita come "un processo che elimina molti o tutti i microrganismi, ad eccezione delle spore batteriche"1,2.

Esistono molteplici metodi di disinfezione o sterilizzazione che, nella pratica quotidiana, vengono applicati in base alla necessità di eliminare i contaminanti microbici e alle proprietà dei dispositivi da decontaminare2,3. Il gas ozono è attualmente applicato come valida alternativa ai disinfettanti convenzionali, essendo particolarmente efficace in quegli ambienti in cui l’uso di disinfettanti liquidi può rivelarsi incompatibile con alcuni biomateriali4. Altri metodi di disinfezione comuni si basano sull'uso di altri agenti ossidanti, come ipoclorito di sodio, iodio povidone, perossido di idrogeno o acido peracetico5. Opzioni alternative si basano sull'uso di alcol, clorexidina, composti di ammonio quaternario o glutaraldeide5. Per ottenere la completa eliminazione delle spore si preferiscono il trattamento in autoclave, l'ossido di etilene, i vapori di perossido di idrogeno o il plasma5,6. In particolare, il perossido di idrogeno vaporizzato è ampiamente utilizzato per la sterilizzazione di dispositivi medici, rappresentando un importante pilastro per gli approcci di sterilizzazione gassosa non termica7.

La "classificazione Spaulding" aiuta nella selezione dei livelli appropriati di decontaminazione microbiologica, il che è particolarmente utile per i dispositivi medici riutilizzabili8. Il rischio di infezione per il paziente che utilizza un dispositivo medico determina la scelta di una procedura adeguata per la decontaminazione. Nello specifico, Spaulding ha definito tre diverse classificazioni per i dispositivi medici, ovvero critici, semicritici e non critici. I dispositivi medici critici comprendono apparecchiature che entrano o sono in contatto con tessuti sterili, i dispositivi semicritici comprendono apparecchiature che entrano in contatto con la pelle o le membrane senza penetrarle e infine i dispositivi non critici comprendono apparecchiature che toccano solo la pelle intatta ma non mucose8. Queste tre categorie vengono attribuite in base alla gravità del rischio di infezione8,9.