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Jun 06, 2023

酸素の探査

Scientific Reports volume 12、記事番号: 18243 (2022) この記事を引用

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医療機器の微生物学的安全性は、患者にとっても製造業者にとっても同様に最も重要です。 しかし、医療機器は使用中に日和見病原体を含む微生物に汚染されることは避けられません。 これは、これらのデバイスが口腔などの細菌負荷の高い身体部位と接触する場合に特に問題となります。 本研究では、さまざまなグラム陽性菌とグラム陰性菌で汚染された表面を消毒するために高濃度の酸素を適用できるかどうかを調査しました。 我々は、緑膿菌に代表されるいくつかの日和見病原体が、大気中の酸素濃度21%を超える酸素濃度に特に敏感であることを示す。 我々の観察は、特にこの細菌による定着と感染を受けやすい嚢胞性線維症患者が使用するネブライザーへの緑膿菌の負荷を減らすために、高酸素濃度を適用できることも示しています。 酸素媒介消毒の有効性は、細菌の種類、酸素にさらされる時間、および酸素濃度に依存すると結論付けています。 酸素含有量の高いガス混合物は微生物の除染に容易に適用できるため、これらの観察は関連性があると考えられます。 ただし、酸素ベースの消毒アプローチの主な課題は、微生物汚染物質の除去が不完全になる可能性があることにあり、そのためエタノールや過酸化水素などの他の消毒剤と併用することが推奨されます。

消毒または滅菌によって医療機器から潜在的な病原性微生物を除去することは、患者の安全と保健当局の基準への準拠を確保するためにメーカーが対処する必要がある重要な要件です。 米国疾病管理予防センター(CDC)によると、滅菌は「医療施設で物理的または化学的手段によって行われる、あらゆる形態の微生物の完全な除去または破壊」と定義されています。 したがって、滅菌は、「細菌胞子を除いて、多くまたはすべての微生物を除去するプロセス」として定義される消毒と混同されるべきではありません1,2。

消毒または滅菌には複数の方法があり、微生物汚染物質を除去する必要性と除染が必要な機器の特性に基づいて日常業務で適用されます2、3。 オゾンガスは現在、従来の消毒剤の実行可能な代替品として使用されており、液体消毒剤の使用が特定の生体材料と適合しないことが判明する環境で特に効果的です4。 他の一般的な消毒方法は、次亜塩素酸ナトリウム、ポビドンヨード、過酸化水素、過酢酸などの他の酸化剤の使用に依存しています5。 代替オプションは、アルコール、クロルヘキシジン、第四級アンモニウム化合物、またはグルタルアルデヒドの使用に依存します5。 胞子を完全に除去するには、オートクレーブ、エチレンオキシド、過酸化水素蒸気、またはプラズマが好ましい5、6。 特に、蒸気過酸化水素は医療機器の滅菌に広く使用されており、非熱ガス滅菌アプローチの重要な柱となっています7。

「スポールディング分類」は、微生物学的除染の適切なレベルの選択に役立ち、特に再利用可能な医療機器に役立ちます8。 医療機器を使用する患者の感染リスクによって、適切な除染手順の選択が決まります。 具体的には、Spaulding は医療機器に対して、クリティカル、セミクリティカル、ノンクリティカルという 3 つの異なる分類を定義しました。 重要な医療機器には、滅菌組織に入る、または滅菌組織と接触する機器実体が含まれ、準重要な機器には、皮膚または膜を貫通せずに接触する機器が含まれ、最後の非重要な機器には、無傷の皮膚にのみ接触する機器が含まれます。粘膜ではない8. これら 3 つのカテゴリは、感染リスクの重症度に応じて分類されます 8,9。

患者が微生物の定着や日和見感染に対して特に脆弱になる臨床症状は、嚢胞性線維症(CF)です。CF は、CF 膜貫通コンダクタンス調節タンパク質の変異により肺に粘液の異常な蓄積を引き起こす遺伝性疾患です 10,11。 その結果、CF患者は気道に定着し、日和見細菌性病原体による感染を起こしやすい傾向にあります。 CF 患者の気道における粘液の蓄積を利用する病原体の例は、緑膿菌です 12。 この細菌は、特に臨床関連性のある非芽胞形成好気性病原体であり、呼吸器、尿路、手術部位のさまざまな感染症、および菌血症の原因となります13。 緑膿菌に罹患したCF患者の治療は、コリスチン、トブラマイシン、アズトレオナム、レボフロキサシンなどの抗生物質の吸入に依存しています14。 抗生物質の長期投与は細菌耐性を誘発する可能性があるため、患者の緑膿菌への曝露を最小限に抑えることが重要です。 したがって、CF患者が日常的に使用する吸入装置からこの病原体を除去する簡単な手順が必要である。 さらに、ネブライザーなどの装置は一般に家庭で使用されるため、有毒な試薬や複雑な機器を使用しない、ユーザーフレンドリーな除染プロトコルが必要です。 これまでの研究では、わずか 5 分間のオゾン処理でこれが達成できることが示されています 15。

家庭用として潜在的に魅力的な消毒手順は、細菌の活性酸素種 (ROS) への曝露に基づいたものになる可能性があります。 これらの ROS には、細菌細胞に致命的な損傷を与える、分子状酸素 (O2) に由来する反応性の高いラジカル、過酸化物、およびスーパーオキシドが含まれます 16,17。 しかし、ROS の殺菌効果は、酸素/ROS への曝露と細菌の抗酸化防御との間に不均衡がある場合にのみ現れます 18,19。 たとえば、多くの細菌は、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、スーパーオキシドジスムターゼなどの特定の酵素を配備することで、酸素と ROS の破壊的な影響を軽減できます 17。 酸素と活性酸素が細菌にとってどの程度有害であるかは、通常、その生態的ニッチにおける酸素レベルに依存します。 したがって、好気性菌と嫌気性菌の間には広範な区別があり、前者は抗酸化酵素を発揮する能力があるが、後者はこの能力を欠いている。 酸素は一般に嫌気性菌にとって有毒であり、その例としては、最大 0.5% の酸素に耐えることができる厳密な嫌気性菌が挙げられますが、中等度の偏性嫌気性菌は 2 ~ 8% の酸素に耐えることができます20。 一方、抗酸化物質と ROS 除去酵素の存在により、好気性微生物は大気中 (21%) の酸素に対する耐性が得られます。 重要なのは、恒常性の酸化剤/抗酸化剤のバランスは、細菌の防御機構を圧倒し、細菌の死につながる酸素と活性酸素への過剰曝露によって崩れる可能性があるということです21。

本研究の範囲は、酸素ベースの治療がCF患者が自宅で使用する医療機器から細菌を効果的に除去できるかどうかを調査し、その有効性をエタノールや過酸化水素などの一般的に使用される消毒剤の有効性と比較することでした。 この目的を達成するために、CF 患者の治療に使用されるネブライザーの汚染除去の可能性について、酸素含有量が 21% を超える混合ガスが検査されました。

現在の原理実証研究では、研究室間の比較を容易にするために、十分に特徴付けられ、容易に入手可能な細菌タイプの株を適用しました。 特に、実験中、次の株が使用されました:大腸菌ATCC 25,922、黄色ブドウ球菌HG-001、腸球菌ATCC 29,212、腸球菌ATCC 51,299、Klebsiella pneulice a atc​​c 11,228およびP. 各菌株は 20% グリセロール中で保存され、-80 °C で凍結されました。 凍結ストックから出発して、各株を血液寒天 (BA) プレートにプレーティングし、37 °C で一晩増殖させました。 翌日、5 ~ 6 個のコロニーを選択して 20 ml の溶原性ブロス (LB; Oxoid) に接種しました。 100 ml のガラス瓶を使用して、細菌を 37 °C で 250 rpm で 4 時間振盪培養しました。 適切な希釈を行って、600 nm で測定された光学密度 (OD600) が 0.05 の最終開始接種材料を得ました。 注目すべきことに、本研究全体を通して、代替のマクファーランド標準ではなく、OD600 測定値を細菌細胞密度の標準として適用しました 22,23。

様々な細菌を上記のように増殖させた。 2 ~ 4 × 106 コロニー形成単位 (CFU)/mL に相当する 1 × リン酸緩衝食塩水 (PBS) 培養懸濁液を、アッセイの開始接種材料として選択しました。 24 ウェル プレートを使用して、20 μL の接種材料からなる 3 つを個々のウェルの底に広げました。 次いで、層流空気流(LAF)キャビネット内で、蓋を外した状態で、プレートを1.5時間風乾させた。 乾燥後、プレートを特注のガスインキュベーターに移しました (図 1)。 インキュベーターの蓋をチャンバー上で閉じ、続いて選択した酸素混合物を0.8kPaで5分間フラッシュした。 その後、ガスの流れを止め、インキュベーターの入口と出口の両方を閉じた。 室温 (RT) で 1、5、10、または 30 分の処理時間を使用しました。 処理後、インキュベーターを開け、24 ウェル プレートを室温で 20 時間インキュベートしました。 次に、各ウェルを 600 μL の PBS 1x で洗浄し、細菌を収集しました。 最後に、段階希釈、BA 上でのプレーティング、およびコロニー計数を通じて残りの生菌を定量化し、それぞれの CFU/mL を計算できました。

ガスインキュベーションチャンバーの実験セットアップ。 (1) から始めて、ガスシリンダーは圧力バルブ (2) に接続されます。 プラスチックチューブ (3) は圧力バルブをインキュベーター入口 (4) に接続します。 インキュベーターには圧力バルブもあります (5)。 インキュベーター (6) 内には、実験用寒天プレート (7) または 24 ウェル マイクロタイター プレート (図示せず) が配置されます。 インキュベーターが蓋で密閉され、適切なガス混合物でフラッシュされると、ガスは入口の反対側にある出口 (8) を通って流れます。 最後に、調整可能なチューブを出口に接続し、閉じることができます (9)。

図 1 に示すガス保育器は、フローニンゲン大学医療センター (UMCG、「Research Instrumenten-makerij」) の機器メーカーによって製造されました。 インキュベーターは、寸法 300 mm × 140 mm、高さ 40 mm の長方形に設計されました。 各インキュベーターは、ガスの流れを可能にする入口と出口、および安全圧力バルブを備えるように設計されていました。 インキュベーターは、チャンバーと蓋の 2 つの別個の部分で構成されていました。 チャンバーは、各チャンバーの側面にある 4 つの金属クランプを介して蓋で密閉されました。 本研究の実験に選択された酸素濃度は、42%、53%、63%、および 87% であり、酸素は窒素のみで補われています。 さらに、対照実験は通常の空気(以下、21% 酸素と呼ぶ)を使用して行われました。

PARI Pharma によって商品化され、Westfalen AG によって供給される Ventobra ネブライザー 24 は、実験的な酸素媒介消毒プロセスの代表的な医療機器として選ばれました。 このデバイスは、スポールディングの基準によれば「準臨界」です。 Ventobra システムは最近、欧州医薬品庁によって CF 患者による使用が承認されました (EMA/169,512/2015 ページ 3/3)。 私たちの研究では、さまざまな消毒プロトコルのターゲットとして使用される Ventobra ネブライザー用の Tolero® ハンドセットに特別な注意が払われました。

Tolero ハンドセットは、図 2 に示すように、プラスチック膜 (MB)、マウスピース (MP)、および金属片 (MT) の 3 つの異なる部分に分解されました。汚染実験のために選択された細菌は P でした。 . aeraginosa ATCC 27,853、上記のように増殖させた。 3 つの分離されたデバイス部品の表面は、PBS 中の 2 ~ 4 × 106 CFU/mL の細菌懸濁液(OD600 0.05)と約 10 秒間接触させることにより、意図的に汚染されました。 次に、3 つの汚​​染されたデバイス部品を LAF キャビネット内で空気乾燥させ、その後、テストした最高酸素濃度である 87% O2 の連続流量で 30 分間 (0.8 kPa) 処理するためにガスインキュベーターに置きました。 処理後、2 つのアプローチに従って、デバイス部品の表面上の細菌の数を評価しました。 「スタンピング」アプローチでは、ネブライザの各部品を BA プレートに接触して貼り付ける必要がありました。 対照的に、「スワビング」アプローチでは、滅菌綿棒を使用してデバイス部品の表面から細菌を収集し、続いて BA プレートにストリーキングを行う必要がありました。 次に、BA プレートを 37 °C で一晩インキュベートし、翌日細菌の増殖を検査しました。

Tolero ネブライザーのハンドセット。 画像の上部は完全に組み立てられたハンドセットを示し、画像の下部は分解されたときの 3 つの主要なコンポーネント、つまりマウスピース (MP)、メンブレン (MB)、および金属部分 (MT) を示しています。

対照として、スタンピング法とスワブ法を 2 つの異なるアプローチで適用しました。 まず、意図的に汚染された 3 つのデバイス部品を 70% エタノールまたは 30% 過酸化水素に 10 分間浸漬して消毒し、LAF キャビネット内で 10 分間風乾し、細菌汚染についてテストしました。 これにより、再使用する前にデバイスの部品にバクテリアが存在しないことを確認できました。 次に、実験の結果を混乱させる可能性がある細菌による(再)汚染の前にデバイスの表面に消毒剤の痕跡が存在しないことを確認するために、70% エタノールまたは 30% 過酸化水素で消毒した部品を浸漬しました。滅菌 MilliQ 水に 10 秒間浸します。

結果は平均 + / - 標準偏差で表示されます。 データの統計分析は、GraphPad Prism 8.0.1 (GraphPad Software, USA) を使用して実行され、p 値 < 0.05 が有意であるとみなされます。 適用されたテストは二元配置分散分析でした。

十分に特徴付けられたさまざまな種類の細菌株の酸素耐性を、ガスインキュベーター内で 21% (つまり通常の空気)、43%、または 53% の酸素に曝すことによって調査しました。 図1〜図4に示すように。 試験した細菌株に応じて、3、4、および 5 つの異なる酸素感受性が観察されました。 特に、30 分間のインキュベーション後の CFU カウントにより、黄色ブドウ球菌 HG-001、大腸菌 ATCC 29,212、大腸菌 ATCC 51,299 および大腸菌 ATCC 25,922 は一般に緑膿菌 ATCC 27,853 よりも酸素の影響を受けにくいことが示されました (図3)。 黄色ブドウ球菌 HG-001 および大腸菌 ATCC 25,922 の生菌数は酸素 53% で約 10 分の 1 に減少しましたが、この酸素濃度では 2 つの大腸菌株 ATCC では生菌数の減少は観察されないか、せいぜい 10 分の 1 でした。それぞれ29,212とATCC 51,299。 対照的に、緑膿菌 ATCC 27,853 の生菌数は、酸素濃度 21% 以上では 500 ~ 100 分の 1 に減少し (図 3)、この細菌が分子状酸素への曝露に対して最も感受性が高いことを示唆しています。

酸素に対する細菌の感受性。 酸素に対する細菌の感受性は CFU/mL で表されます。 インキュベーション時間は、3 つの異なる酸素濃度、つまり 21%、42%、および 53% で 30 分に設定されました。 二元配置分散分析により、酸素濃度の増加における細菌株の生存率に統計的に有意な差があることが明らかになりました (p 値 < 0.0001)。 注目すべきことに、CFU/mL カウントの違いが統計的有意性を示したとしても、緑膿菌の酸素感受性が 53% O2​​ よりも 42% O2 に対して明らかにわずかに高いのは、この特定の一連の実験の設定の変動によるものであると考えられます。 。

(A) 黄色ブドウ球菌 HG-001 および (B) 緑膿菌 ATCC 27,853 の酸素媒介死滅における時間依存性。 黄色ブドウ球菌 HG-001 および緑膿菌 ATCC 27,853 を 63% O2​​ で 1、5、10 または 30 分間処理し、BA 寒天上にプレーティングしました。

緑膿菌 ATCC 27,853 および黄色ブドウ球菌 HG-001 の 63% 分子酸素への曝露時の生存。対照は 21% 酸素でインキュベートしました。 酸素に対する細菌の感受性は CFU/mL で表されます。 インキュベーション時間は 1、5、10、30 分に設定しました。 二元配置分散分析により、異なる時点での細菌株の生存率に統計的に有意な差があることが明らかになりました (p 値 < 0.0001)。

3 倍の大気酸素条件が黄色ブドウ球菌 HG-001 および緑膿菌 ATCC 27,853 のより効果的な除去を可能にするかどうかを決定し、最適なインキュベーション時間を概算するために、次の一連の実験を実行しました。 図1、2に示すように。 図4および5に示すように、酸素63%では、緑膿菌ATCC 27,853の生菌数は時間の経過とともに急速に減少し、10分間のインキュベーション後に接種材料中の実質的にすべての細菌が除去された。 対照的に、黄色ブドウ球菌 HG-001 は 63% 酸素曝露に対してはるかに高い耐性を示し、生菌数は 30 分間のインキュベーションで約 10 分の 1 に減少しました。

酸素によるネブライザーハンドセットの消毒の可能性を評価するために、Ventobra ネブライザーの Tolero ハンドセットを 3 つの主要部分、メンブレン (MB)、金属部分 (MT)、およびマウスピース (MP) に分解しました。 次に、これら 3 つの部分を個別に緑膿菌 ATCC 27,853 で汚染しました。 酸素による消毒の可能性を調査するために、3 つの汚​​染された部分を 87% の酸素に 30 分間曝露しました。 この条件は、最大限の酸素暴露を保証するために選択されました。 対照として、汚染された部分を 70% エタノールまたは 30% 過酸化水素のいずれかで消毒しました。 酸素曝露またはエタノールまたは過酸化水素による消毒の際、さまざまな部分を BA プレート上に「スタンプ」し、続いて 37 °C で一晩インキュベートしました。 図 6 は、エタノールまたは過酸化水素による消毒により細菌が完全に除去されたことを示しています。

緑膿菌 ATCC 27,853 で汚染されたネブライザー部品のエタノールまたは過酸化水素媒介消毒。 汚染されたネブライザー部品は、70% エタノールまたは 30% 過酸化水素 (H2O2) による消毒の前後に BA プレート上にスタンプされました。 続いて、プレートを 37 °C で一晩インキュベートしました。 黄色の矢印は、過酸化水素によって生成された泡スポットを示します。 MB、膜。 MT、金属部分。 MP、マウスピース。

図 7 は、緑膿菌で汚染されたネブライザー部品の 87% 酸素介在消毒の効果を示しています。 30 分間酸素に曝露すると、3 つの部分すべてで細菌量の明らかな減少が観察されましたが、特に汚染されたマウスピースで顕著でした。 これは、スタンピングとスワブの両方の方法で視覚化されました。

緑膿菌 ATCC 27,853 で汚染されたネブライザー部品の酸素媒介消毒。 細菌で汚染されたネブライザー部品を、87% 酸素で 30 分間処理する前または後に BA プレート上に押し付けました。 あるいは、意図的に細菌で汚染されたネブライザー部品を、87% 酸素で 30 分間処理する前または後に綿棒で拭き取り、続いて綿棒から再懸濁した細菌をプレーティングしました。 すべてのプレートを 37 °C で一晩インキュベートしました。 MB、膜。 MT、金属部分。 MP、マウスピース。

本研究では、グラム陰性菌とグラム陽性菌の両方を含む日和見病原菌群に対する酸素ベースの消毒アプローチの有効性をテストしました。 細菌は、大気濃度の 21% をはるかに上回るさまざまな酸素濃度にさらされました。 私たちの結果は、酸素に対する感受性が細菌の種類、治療期間、酸素の割合などのさまざまな要因に依存することを示しています。 興味深いことに、テストした細菌の中で、緑膿菌が最も高い酸素感受性を示すことで際立っていました。 さらに、Tolero ハンドセットネブライザーで例示されるように、緑膿菌の酸素感受性を利用して、医療機器への負荷を軽減できることを示します。 このハンドセットは CF などの肺疾患の患者によって使用されるため、緑膿菌に頻繁に汚染されます。 私たちの現在の研究は、エタノールや過酸化水素などの従来の消毒剤が、高負荷の汚染緑膿菌を除去するのにより効果的であることを示していますが、本研究でデバイスの部品に高い細菌負荷が適用される可能性は低いことを認識する必要があります。毎日の使用で達成できます。 重要なことに、私たちの観察は、使用中に患者の口腔内で微生物に最もさらされる部分であるマウスピースで最も効果的な酸素媒介の汚染除去が達成されることを示しています。

酸素は、生命界の多くの生物の代謝を促進する強力な電子受容体である一方で、強力な有毒物質でもあります。 私たちの地球の大気には最大 21% の酸素が含まれており、好気性微生物と人間を含む高等生物はこの潜在的に危険な環境条件に対処する方法を学習しています。 一般に、原核生物は真核生物よりも 40% を超える酸素濃度に対してより耐性があります 25,26。 したがって、酸素レベルの上昇は、バイオリアクター内の微生物の増殖を促進するために実際に適用できますが、長時間曝露すると、生産微生物とその産物の両方に酸化損傷を引き起こす可能性があります27、28。 しかし、驚くべきことに、さまざまな細菌種による酸素耐性の絶対限界についてはほとんど知られていません。 特に、より高い酸素濃度は非生理的であると考えられるため、大気中の酸素濃度 21% によって設定される限界まで、嫌気性細菌の酸素耐性が詳細に研究されてきました 29,30。 同じ理由で、人間の気道のような酸素分圧が変動するニッチを好む好気性細菌であっても、酸素耐性の限界についてはほとんど注目されてこなかった。 このことから、緑膿菌のような日和見病原体を含むこれらの好気性細菌が、21%を超える酸素濃度にどの程度耐えられるかという疑問が生じた。 したがって、本研究は、大気中の21%よりも高い酸素含有量を含む混合ガスの潜在的な殺菌効果を調査し、そのような高い酸素濃度が医療機器の消毒に適用できるかどうかを評価することを目的としました。 私たちの結果は、緑膿菌が酸素レベルの上昇に特に影響を受けやすいことを示しています。 緑膿菌はCF患者を含む肺機能に障害のある患者の肺に定着する悪名高い細菌であり、これらの患者が使用する医療機器への細菌負荷を最小限に抑える必要があるため、我々はこの観察が適切であると考える。

医療機器の適切な消毒と滅菌は、細菌の定着や感染に対する感受性が高まっている患者を保護するために特に重要な問題です。 したがって、医療提供者および医療機器の開発者は、虚弱患者の潜在的な病原体への曝露を排除または少なくとも最小限に抑えるための効果的なプロトコルを明らかに必要としています。 さらに、微生物汚染は医療機器の機能を妨げる可能性があります。 したがって、細菌汚染は、特に微生物の増殖を促進し、患者と直接接触する比較的高い水分活性を有する表面を有するデバイスの場合、デバイスの安全性を脅かす常に問題となる 31,32。 微生物の除染に関連するもう 1 つの重要な考慮事項は、使用後に廃棄される高価な装置の再利用可能性です。 ネブライザーは、定着リスクが高い高価な機器のこのカテゴリに属しており、家庭で適用できる効果的な消毒手順が必要です。 我々の現在の発見は、原理的には、これらのデバイスを専用のインキュベーター内で高濃度の酸素にさらすことでこれを達成できることを示しています。 酸素媒介消毒の明らかな付加価値は、分子状酸素が他の化学物質とは異なり、ネブライザーやその他の医療機器の再利用性を損なわないことです。

緑膿菌に対する酸素ベースの治療から得られる可能性のある付加価値は、この細菌が CF 患者の肺に蓄積する粘液を好むことに関係していると考えられます。 この粘液には酸素が不足しているため、細菌は嫌気呼吸にさらに依存することになります 33。 興味深いことに、Gupta らによって、酸素欠乏状態の緑膿菌は抗生物質、特にアミノグリコシドに対する感受性が低下することが示されました 34。 CF 患者は抗生物質を頻繁に投与する必要があるため、この観察は重要です。抗生物質の投与は、獲得した細菌性抗菌剤耐性により、時間の経過とともに効果が低下する可能性があるためです。 したがって、高酸素濃度でのネブライザーの消毒は、CF 患者の抗菌剤耐性緑膿菌への曝露を最小限に抑えるのに役立つ可能性があります。

結論として、分子状酸素の毒性効果は細菌性病原体との戦いにおいて強力な味方となる可能性があると我々は予想しています。 人間が使用しても安全であるという利点がある酸素は、生物および非生物の表面を汚染して定着する特定の日和見病原体の増殖を抑制するツールとなります。 したがって、このような保育器は高価な機器であり、未熟児の健康に特に脅威となる病原体で汚染される可能性があるため、例えば、使用後の新生児保育器の消毒にも適用できる可能性がある32。 この原則は、酸素レベルの上昇と低い水分活性の組み合わせが腐敗の防止に役立つ可能性がある食品産業など、医療以外の用途にも拡張される可能性があります。 しかし、酸素ベースの消毒アプローチの主な限界は、我々の現在の研究で実証されているように、微生物汚染物質の除去が不完全である可能性があることにあります。 酸素ベースの消毒の有効性を決定する追加の特定要因は、汚染細菌種、酸素曝露時間、および適用される酸素濃度です。 したがって、これらの潜在的な制限要因に対する適切な解決策が見つかるまで、高酸素の使用とエタノールや過酸化水素などの他の消毒剤を組み合わせたアプローチを推奨します。

現在の研究中に生成および分析されたすべてのデータが利用可能です。

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著者らは、ガス混合物を提供してくれた Westfalen AG、物流面および技術面でのサポートと有益な議論に対して、Anna Borgmann、Hans ten Heggeler、Edo Ebskamp に感謝します。

FMC、AWF、および JMvD は、マリー・スクウォドフスカとキュリーの助成協定第 713482 号 (ALERT プログラム) に基づいて、欧州連合の Horizo​​n 2020 研究およびイノベーション プログラムから資金提供を受けました。 この研究は、INTERREG VA (122084) が資金提供したプロジェクト health-i-care (http://www.health-i-care.eu) によって支援されました。このプロジェクトは、欧州委員会が支援するオランダとドイツの国境を越えたネットワークの一部です。オランダ経済省、ドイツ連邦ノルトライン=ヴェストファーレン州経済・イノベーション・デジタル化・エネルギー省、ニーダーザクセン州国家欧州問題・地域開発省、オランダのドレンテ州、フレヴォラント州、フリスラン州、ヘルダーラント州、フローニンゲン、北ブラバント州、オーファーアイセル州。

医療微生物学および感染予防学部、フローニンゲン大学、フローニンゲン大学医療センター、HPC EB80、Hanzeplein 1、9713、GZ、フローニンゲン、オランダ

フランシス・M・カヴァロ、リチャード・コマーズ、アレクサンダー・W・フリードリヒ、コリンナ・グラスナー、ヤン・マールテン・ファン・ダイル

フローニンゲン大学医療微生物学部、フローニンゲン大学医療センター、Hanzeplein 1、私書箱 30001、9700、RB、フローニンゲン、オランダ

ヤン・マールテン・ファン・ダイル

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FMC、AWF、CG、JMvD が本研究を考案しました。 FMC と RK は実験を実施しました。 FMC、RK、JMvD がデータを分析しました。 FMC が原稿を起草した。 FMC、CG、JMvD が原稿を編集しました。 すべての著者は原稿を読んで承認しました。

ヤン・マールテン・ファン・ダイルへの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

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転載と許可

Cavallo, F.、Kommers, R.、Friedrich, A. 他。 医療機器の酸素媒介消毒の研究により、緑膿菌が酸素レベルの上昇に対して高い感受性を示すことが明らかになりました。 Sci Rep 12、18243 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-23082-3

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受信日: 2022 年 1 月 23 日

受理日: 2022 年 10 月 25 日

公開日: 2022 年 10 月 29 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-23082-3

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