Что важно знать при выборе дезинфицирующих средств? / Хабр

Прежде чем приобрести дезинфектант для обработки помещений, необходимо учесть ряд моментов, которые помогут лучше сориентироваться во всем многообразии средств и не совершить ошибку. В процессе отбора необходимо детально разобраться в особенностях дезсредства. Важно помнить: применение дезинфицирующего средства должно выполняться строго в соответствии с инструкцией производителя, заверенной профильным НИИ Роспотребнадзора. На практике это означает, что все рекомендованные в инструкции режимы применения соответствуют современным требованиям по эффективности и безопасности.

Почему при выборе дезинфицирующего средства нужно обращать внимание на то, против каких инфекций его можно успешно применять? Это позволит избежать ситуации, когда дезинфицирующее средство попросту не предназначено для тех целей, в которых планируется его использовать. Можно привести следующий пример. Для дезинфекции рук существует множество антисептиков, однако для борьбы с новым коронавирусом COVID-19 рекомендованы к применению только те, в чьем составе имеется не менее 60–80% изопропилового или этилового спирта. При меньшем содержании спирта уничтожение коронавируса не происходит.

Итак, про дезинфекцию помещений

Для дезинфекции в медицинских учреждениях, к примеру, в палатах где лежали больные с инфекциями (с туберкулезом и т.д.), будут актуальны более сильные и эффективные дезинфектанты. Для сфер, где не предполагается борьба с подобными «тяжелыми» инфекциями, могут использоваться иные средства.

Существует несколько основных групп химических действующих веществ. Наиболее распространенными из них являются катионные поверхностно-активные вещества (КПАВ) (четвертичные аммониевые соединения (ЧАС) и амины), хлорактивные и кислородактивные вещества, спирты и альдегиды.

КПАВ успешно применяются для обработки поверхностей, обладают хорошими моющими свойствами, однако они не эффективны против высокоустойчивых микроорганизмов (туберкулез, споровые формы).

Хлорактивные средства широко применяются для обработки в быту и не только. Стоит отметить, что при всей своей эффективности хлор обладает сильным коррозийным воздействием, продукты его взаимодействия токсичны (2 класс опасности (токсичности) по ГОСТ 12.1.007), а значит, необходимо соблюдать меры предосторожности.

Кислородактивные вещества (чаще всего используется перекись водорода и стабилизированный водный раствор диоксида хлора) успешно уничтожают высоко патогенные микроорганизмы, безопасны для человека и экосистемы, так как эффективны при низких концентрациях и небольшом расходе рабочих растворов.

Спирты с успехом применяются для дезинфекции небольших по объему поверхностей, на их основе выпускается много эффективных средств для рук. Однако спирты могут быть токсичны для человека, их пары – пожароопасны, именно по этой причине не рекомендуется обрабатывать более 10% поверхностей в помещениях спиртосодержащими средствами.

В процессе выбора дезинфицирующего средства важно прояснить, какие именно поверхности необходимо дезинфицировать. Это будут только контактные участки (ручки дверей, выключатели и тд.) или необходим более комплексный подход?

К примеру в соответствии с рекомендациями Роспотребнадзора для организаций общественного питания обработка контактных поверхностей должна выполнятся каждые 2-4 часа. Должны дезинфицироваться дверные ручки, выключатели, поручни и проч. Контактные поверхности чаще обрабатывают вручную тряпками или спреями, часто – в присутствии людей.

В данном ключе крайне важно обратить внимание на класс токсичности дезсредства, о котором мы уже писали выше. Напомним, что различают четыре класса токсичности, 4-й – наиболее безопасный. Дезинфектанты, относящиеся к данному классу, могут применяться без средств защиты (СИЗ) и в присутствии людей. Дезсредства 3-го класса не применяются в присутствии пациентов в медицинских учреждениях, являются умеренно опасными. 2 класс токсичности обязывает применять средства защиты органов дыхания и глаз, а дезинфекция выполняется при отсутствии посторонних людей. 1 класс – наиболее токсичный. Его мы рассматривать в данном материале не будем.

При ручной обработке поверхностей могут использоваться водные растворы кислородактивных дезинфектантов (перекись водорода h3O2, диоксид хлора ClO2, отдельные из них относятся к 4 классу токсичности), хлорактивные (гипохлорита натрия – NaClO), катионные поверхностно-активные вещества, альдегиды. В отдельных случаях применяются четвертичные аммониевые соединения (ЧАС). Относительно широкая распространенность средств на основе ЧАС на рынке связана с их достаточно низкой токсичностью и отсутствием выраженного коррозионного воздействия, однако, как уже упоминалось, ЧАС-ы зачастую малоэффективны.

Средства на основе активного кислорода производятся в виде жидких концентратов. Данные соединения отличаются высокой антимикробной активностью и применяются для борьбы в том числе с новой коронавирусной инфекцией COVID-19.

Традиционные хлорактивные вещества также популярны, однако, к примеру, у гипохлорита натрия (NaClO) есть особенности, делающие его не самым лучшим решением в сравнении с другими средствами. Так, необходимое количество для обработки 1 кв.м помещения или другого объекта у NaClO составляет порядка 100-300 мл., против 6-30 мл./м3 для аналогичного объема у перекиси водорода (h3O2), и 10 мл. – у диоксида хлора (ClO2). Гипохлорит натрия (NaClO) также вызывает коррозию.

Подробнее об особенностях основных групп дезинфицирующих средств читайте в нашем отдельном обзоре здесь.

В случае проведения комплексной дезинфекции выполняется обработка не только поручней и дверных ручек, но также воздуха и всех поверхностей, в том числе труднодоступных. Подобная обработка служебных помещений, мест общественного пользования может выполняться ежедневно (ежесменно / ежемесячно) по завершению рабочего дня или во время генеральной уборки.

Фрагмент документа: РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ В УСЛОВИЯХ СОХРАНЕНИЯ РИСКОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ COVID-19:

В этих целях могут применяться как ручная дезинфекция швабрами и тряпками, так и орошение спреями и более современное аэрозольное распыление. И если протирание контактных поверхностей тряпками в течение дня зачастую обусловлено необходимостью делать это в присутствии людей, то подобный метод по окончании дневной смены уже не имеет такого смысла.

Halosil

Помещения могут более эффективно обрабатываться аэрозолем, который характеризуется хорошим покрытием труднодоступных мест и не только (контактные поверхности, щели, углы, потолок, вентиляция и проч.). Обработку аэрозолем выполняют в отсутствии людей, она может проводиться либо вечером/ночью, либо в специальные перерывы днем (с последующим проветриванием). Данный метод может применяться как для регулярной профилактической дезинфекции, так и при очаговой дезинфекции, к примеру, в качестве заключительной обработки помещений. В последнее время метод получил широкое распространение в мире. Для аэрозольного распыления чаще всего применяют кислородактивные дезинфицирующие средства, о которых мы писали выше (перекись водорода – h3O2, диоксид хлора – ClO2).

Help stop the spread of COVID-19 with mobile dry fog disinfection unit

На что еще важно обратить внимание при выборе дезсредства?

Каждое дезинфицирующее средство должно также иметь инструкцию по применению, которую продавец по первому требованию обязан предоставить покупателю вместе с копией Свидетельства о государственной регистрации средства. Применение любого дезинфицирующего средства должно выполнятся строго в соответствии с инструкцией профильного НИИ.

| Рекомендации по дезинфекции и стерилизации | Библиотека руководств | Инфекционный контроль

В CDC миссия Координационного центра по инфекционным заболеваниям состоит в том, чтобы направлять общественность в отношении того, как предотвращать инфекционные заболевания и реагировать на них как в медицинских учреждениях, так и дома. Что касается дезинфицирующих и стерилизующих средств, часть роли CDC состоит в том, чтобы информировать общественность (в данном случае медицинский персонал) о текущих научных данных, касающихся этих продуктов, комментировать их безопасность и эффективность и рекомендовать, какие химические вещества могут быть наиболее подходящими или эффективен для определенных микроорганизмов и условий.

Методы испытаний

Методы, которые EPA использовало для регистрации, стандартизированы AOAC International; однако обзор научной литературы выявил ряд проблем с этими тестами, о которых сообщалось в 1987–1990 гг. ^{58, 76, 80, 428, 736, 737, 795-800} , из-за которых они не были ни точными, ни воспроизводимыми ^{416 , 737} . В рамках своих регулирующих полномочий EPA и FDA поддерживают разработку и валидацию методов оценки заявлений о дезинфекции ^801-803 .Например, EPA поддержало работу доктора Сайеда Саттара и его сотрудников, которые разработали двухуровневый количественный тест-носитель для оценки спороцидной, микобактерицидной, бактерицидной, фунгицидной, вирулицидной и протозоацидной активности химических гермицидов ^{701, 803} . EPA принимает заявки на маркировку вируса гепатита B (HBV) с использованием суррогатного организма, утки HBV, , для количественной оценки дезинфицирующей активности ^{124, 804} . EPA также принимает претензии по маркировке вируса гепатита C с использованием вируса вирусной диареи крупного рогатого скота в качестве суррогата.

В течение почти 30 лет EPA также проводило предварительные и пострегистрационные испытания эффективности некоторых химических дезинфицирующих средств в собственных лабораториях. В 1982 году это было остановлено, как сообщается, по бюджетным причинам. В то время производители не нуждались в подтверждении заявлений о микробиологической активности EPA или независимой испытательной лабораторией при регистрации дезинфицирующего или химического стерилизатора ⁸⁰⁵ . Это произошло, когда частота зараженных бактерицидов и инфекций, вызванных их применением, увеличилась. ⁴⁰⁴ .Исследования, демонстрирующие низкую межлабораторную воспроизводимость результатов испытаний и неподдающиеся проверке заявления производителей на этикетках ^{416, 737} и симпозиумы, спонсируемые Американским обществом микробиологов ⁸⁰⁰ , повысили осведомленность об этих проблемах и подтвердили необходимость улучшения методов AOAC и возобновить программу проверки микробиологической активности. Отчет Главного бухгалтерского управления, озаглавленный « Дезинфицирующие средства: у Агентства по охране окружающей среды нет гарантии, что они работают» ⁸⁰⁶ , казалось, дал необходимый импульс Агентству по охране окружающей среды для принятия корректирующих мер, включая соглашения о сотрудничестве для улучшения методов AOAC и независимых проверочных испытаний для всех продуктов, помеченных как спорицидные и спорицидные. дезинфицирующие средства, помеченные как туберкулоцидные.Например, из 26 стерилизующих продуктов, протестированных EPA, 15 были отменены из-за неисправности продукта. Список продуктов, зарегистрированных EPA и маркированных для использования в качестве стерилизующих средств или туберкулоцидов или против ВИЧ и / или HBV, доступен на веб-сайте EPA по адресу [Эта ссылка больше не активна: http://www.epa.gov/oppad001/chemregindex. htmExternal. Текущая версия этого документа может отличаться от исходной версии: Избранные дезинфицирующие средства, зарегистрированные Агентством по охране окружающей среды США.]. Организации (например, Организация экономического сотрудничества и развития) работают над стандартизацией требований к тестированию и регистрации бактерицидных средств.

Нейтрализация бактерицидов

Одной из трудностей, связанных с оценкой бактерицидной активности дезинфицирующих средств, является предотвращение бактериостаза из-за попадания остатков дезинфицирующих средств в субкультурные среды. Аналогичным образом, небольшое количество дезинфицирующих средств на поверхностях окружающей среды может затруднить получение точного подсчета бактерий при отборе проб из окружающей среды здравоохранения в рамках эпидемиологического или исследовательского расследования.Одним из способов решения этих проблем является использование нейтрализаторов, которые инактивируют остаточные дезинфицирующие средства ^807-809 . Двумя обычно используемыми нейтрализующими средами для химических дезинфицирующих средств являются Letheen Media и D / E Neutralizing Media. Первый содержит лецитин для нейтрализации четвертичных соединений и полисорбат 80 (Твин 80) для нейтрализации фенольных соединений, гексахлорофен, формалин и, вместе с лецитином, этанол. Среда для нейтрализации D / E нейтрализует широкий спектр антисептических и дезинфицирующих химикатов, включая соединения четвертичного аммония, фенолы, соединения йода и хлора, ртуть, формальдегид и глутаральдегид ⁸¹⁰ .Обзор нейтрализаторов, используемых при тестировании гермицидов, опубликован ⁸⁰⁸ .

Multi-Clean Больничные дезинфицирующие и дезинфицирующие средства от Multi-Clean

Краткий ответ: поверхность не содержит патогенов до тех пор, пока следующий человек не коснется поверхности, поэтому можно предположить, что поверхность должна быть продезинфицирована после того, как каждый человек использует или касается поверхности.Давайте копнем немного глубже, чтобы ответить на поставленный выше вопрос. Вероятность передачи болезни с поверхности может быть коррелирована с количеством патогенов на поверхности. Например, одна патогенная бактерия на поверхности воспроизводится и вырастает экспоненциально до 2,4 миллиона примерно за 6 часов и продолжает размножаться с экспоненциальной скоростью. Пренебрежение дезинфекцией этих поверхностей легко создает уровни патогенов в сотни миллиардов. Именно эти запущенные поверхности могут передавать болезни.Эта концепция хорошо известна в пищевой промышленности, где уничтожение каждого бактериального патогена на поверхности невозможно, его нужно только довести до безопасного уровня. Вот почему поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами, дезинфицируются (убивают 99,99% патогенов). В случае вирусных патогенов это может составлять от нескольких минут до нескольких дней в зависимости от патогенов и окружающих условий. В конце концов, без хозяина вирусный патоген погибнет сам по себе. Хотя один вирусный патоген на поверхности теоретически может кого-то заразить, более вероятно, что это происходит, когда присутствуют сотни миллионов вирусных патогенов.

Основное отличие состоит в том, что дезинфицирующие средства убивают 100% патогенов, указанных на этикетке продукта. Дезинфицирующие средства убивают 99,99% патогенов. Кажется, что разница очень небольшая, но есть и другие отличия клавиш. Очистка и уничтожение микробов за один шаг: дезинфицирующие средства предназначены для очистки и уничтожения микробов за один шаг. Помимо бактерицидных ингредиентов, они содержат детергенты, способствующие удалению загрязнений, красители и ароматизаторы для облегчения идентификации и приятного использования.Дезинфицирующие средства обычно требуют предварительной очистки и не содержат ароматизаторов и красителей.

Нет. Вирус, вызывающий COVID-19, является новым вирусным патогеном, который классифицируется как вирус короны человека. Ему было присвоено официальное название SARS-CoV-2, что означает вирус короны № 2 тяжелого острого респираторного синдрома (первый вирус короны человека SARS был обнаружен в 2003 году).В общем, известно, что ранее открытые вирусы короны человека легко инактивируются многими дезинфицирующими средствами. Тем не менее, агентство, регулирующее дезинфицирующие средства, называемое EPA (Агентство по охране окружающей среды), имеет новую политику в отношении патогенов, которая была недавно вызвана кризисом COVID-19. Эта политика гласит, что основной регистрант формулы дезинфицирующего средства может подать заявку на необоснованное уничтожение появляющегося патогена, если это дезинфицирующее средство заявлено об эффективности в отношении более сложного для уничтожения патогена.Некоторые примеры более сложных для уничтожения вирусных патогенов (чем вирус короны человека) включают NOROVIRUS и Canine Parvovirus.

EPA опубликовало СПИСОК N: Дезинфицирующие средства для использования против SARS-CoV-2. В этом списке указаны формулы дезинфицирующих средств, которые имеют ранее известное заявление о вирусе короны человека и / или заявление о появлении новых вирусных патогенов.Большой источник путаницы заключается в том, что на любое дезинфицирующее средство следует ссылаться по регистрационному номеру EPA, а НЕ по названию продукта или производителю. Причина … первичный регистрант обычно является поставщиком сырья для активного ингредиента дезинфицирующего средства, а не фактическим дезинфицирующим средством. Эти первичные зарегистрированные лица лицензируют производство своих смесей для производственных предприятий, зарегистрированных EPA. По закону регистрационный номер EPA должен отображаться на этикетке продукта вместе с активными ингредиентами.Если регистрационные номера EPA совпадают с первыми двумя наборами чисел xxxxx-xxx, продукт одобрен для использования с вирусом, вызывающим COVID-19. Обратите внимание, что в рекомендуемых руководствах в первую очередь рекомендуется использовать дезинфицирующее средство с заявлением о появлении новых вирусных патогенов.

Дезинфицирующее средство больничного класса должно иметь заявленную эффективность в отношении как минимум трех возбудителей 1) синегнойной палочки 2) золотистого стафилококка 3) холеразной сальмонеллы.Большинство современных дезинфицирующих средств имеют гораздо больше заявлений, включая супербактерии, такие как MRSA и другие устойчивые к антибиотикам бактерии, вирусные патогены, плесень и грибки.

Без надлежащей подготовки большинство людей дезинфицируют так же, как чистят, нанося дезинфицирующее средство на поверхность и вытирая досуха. К сожалению, это чистка, а НЕ дезинфекция. Дезинфицирующие средства должны оставаться влажными (влажными) в течение определенного периода времени и должны высохнуть на воздухе.

Это время, в течение которого дезинфицирующие растворы должны оставаться влажными на поверхности, чтобы убить все заявленные патогены. Хотя многие могут сосредоточиться на времени контакта, чаще всего пренебрегают именно процессом оставления поверхностей заметно влажными. Оставляя поверхность влажной, достигается время контакта и патогены инактивируются.

Corona Viruses — большое семейство вирусов со схожими характеристиками, которые характерны для животных и людей.Вирусы короны могут вызывать множество заболеваний разной степени тяжести, от простуды до тяжелых респираторных заболеваний.

% PDF-1.3 % 804 0 объект > эндобдж xref 804 118 0000000016 00000 н. 0000002712 00000 н. 0000002934 00000 н. 0000002998 00000 н. 0000003029 00000 н. 0000003088 00000 н. 0000003791 00000 н. 0000004085 00000 н. 0000004152 00000 п. 0000004279 00000 н. 0000004340 00000 н. 0000004433 00000 н. 0000004531 00000 н. 0000004650 00000 н. 0000004788 00000 н. 0000004903 00000 н. 0000005075 00000 н. 0000005221 00000 н. 0000005370 00000 н. 0000005489 00000 н. 0000005599 00000 н. 0000005710 00000 н. 0000005805 00000 н. 0000005913 00000 н. 0000006020 00000 н. 0000006151 00000 п. 0000006300 00000 н. 0000006396 00000 н. 0000006495 00000 н. 0000006595 00000 н. 0000006684 00000 п. 0000006787 00000 н. 0000006900 00000 н. 0000007025 00000 н. 0000007121 00000 н. 0000007216 00000 н. 0000007312 00000 н. 0000007407 00000 н. 0000007504 00000 н. 0000007598 00000 н. 0000007692 00000 п. 0000007785 00000 н. 0000007879 00000 н. 0000007972 00000 н. 0000008066 00000 н. 0000008160 00000 н. 0000008254 00000 н. 0000008347 00000 н. 0000008442 00000 н. 0000008537 00000 н. 0000008828 00000 н. 0000009684 00000 п. 0000010312 00000 п. 0000010988 00000 п. 0000011377 00000 п. 0000012119 00000 п. 0000012595 00000 п. 0000017815 00000 п. 0000018119 00000 п. 0000018599 00000 п. 0000019294 00000 п. 0000019787 00000 п. 0000032275 00000 п. 0000032798 00000 п. 0000033610 00000 п. 0000034182 00000 п. 0000034675 00000 п. 0000034716 00000 п. 0000034739 00000 п. 0000035878 00000 п. 0000036556 00000 п. 0000037273 00000 п. 0000037703 00000 п. 0000038388 00000 п. 0000038882 00000 п. 0000038904 00000 п. 0000039949 00000 н. 0000039971 00000 п. 0000041012 00000 п. 0000041134 00000 п. 0000043881 00000 п. 0000044109 00000 п. 0000044444 00000 п. 0000044730 00000 н. 0000044752 00000 п. 0000045749 00000 п. 0000046094 00000 п. 0000046342 00000 п. 0000046649 00000 п. 0000046842 00000 н. 0000047134 00000 п. 0000047377 00000 п. 0000047446 00000 н. 0000047652 00000 п. 0000048775 00000 п. 0000048922 00000 н. 0000048944 00000 п. 0000049929 00000 н. 0000049951 00000 н. 0000050897 00000 п. 0000056122 00000 п. 0000056529 00000 п. 0000057283 00000 п. 0000057780 00000 п. 0000058288 00000 п. 0000058311 00000 п. 0000059406 00000 п. 0000059428 00000 п. 0000060424 00000 п. 0000060502 00000 п. 0000062519 00000 п. 0000066053 00000 п. 0000072537 00000 п. 0000077890 00000 н. 0000077969 00000 п. 0000079014 00000 п. 0000003129 00000 н. 0000003769 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 805 0 объект > эндобдж 806 0 объект > эндобдж 807 0 объект [ 808 0 руб. ] эндобдж 808 0 объект > / F 837 0 R >> эндобдж 809 0 объект > эндобдж 920 0 объект > поток Hb«f`d`g`x Ȁ

Поверхностная дезинфекция: настоящее и будущее

Распространение устойчивости к антибиотикам увеличивает вероятность серьезных инфекций для пациентов во время госпитализации и распространения заболеваний, связанных со здоровьем.Поэтому поиск новых и эффективных решений для предотвращения распространения патогенных микроорганизмов имеет решающее значение для защиты больничной среды, такой как поверхности биомедицинских устройств. Современные нанотехнологии доказали свою эффективность в борьбе с угрозой инфекций. В этой связи недавние научные открытия продемонстрировали, что антимикробные наноматериалы эффективны в предотвращении развития резистентности патогенов. Несмотря на способность уничтожать большое количество бактерий и контролировать вспышки инфекций, наноматериалы обладают многими другими преимуществами.Более того, наноматериалы вряд ли разовьют устойчивость из-за их множественных и одновременных бактерицидных механизмов. В последние годы наука исследовала более сложные антимикробные покрытия, а наноматериалы на основе графена показали большой потенциал в антибактериальной терапии. Цель этой статьи — углубить обсуждение угрозы инфекций, связанных с дезинфекцией поверхностей, и оценить состояние дел и возможные решения, уделяя особое внимание процедурам дезинфекции с использованием наноматериалов.

1. Введение

Одной из наиболее важных повседневных практик в стоматологических установках является химическая дезинфекция поверхностей и инструментов для инфекционного контроля. Когда дело доходит до выбора дезинфицирующих средств, очень важно учитывать несколько аспектов, таких как время, методы дезинфекции, риски, связанные с использованием бактерицидов, и факторы, влияющие на их эффективность [1]. Химические дезинфицирующие средства — это, по сути, активные вещества в водных растворах, которые используются в различных формах в зависимости от их конечного назначения: погружение, стерилизация, дезинфекция и обеззараживание медицинского оборудования, например спреи для дезинфекции поверхностей.Стерилизующие и дезинфицирующие средства подразделяются на три уровня: высокий, средний и низкий, в зависимости от патогенов, которые они способны убить [2–5]. Однако следует помнить, что стерилизация со стерилизацией с помощью химических продуктов для критических и полукритических предметов всегда является вторым выбором с точки зрения процесса, который должен быть реализован на термочувствительных материалах (для которых стерилизация с помощью тепла не рекомендуется). При правильном использовании дезинфицирующих средств следует учитывать тот факт, что на биоцидные свойства влияют концентрация, время контакта и возможные следы мешающего материала или веществ (например,g., органические жидкости, мыло, ионы металлов и pH) [6–8]. В идеале идеальное дезинфицирующее средство должно обладать полным антимикробным спектром, действовать быстро и постоянно, не иметь токсичности для человека и окружающей среды, быть совместимым с обрабатываемым материалом, быть химически стабильным, а также быть экономичным и простым в использовании. Собственно, ни один продукт не отвечает всем этим требованиям; поэтому нам необходимо найти наилучший возможный компромисс для достижения идеального результата, сводя к минимуму недостатки, связанные с их использованием [9].Для достижения этой цели необходимо тщательно проанализировать все детали и информацию, указанные в техническом паспорте и документах по безопасности, предоставленных производителем. Все химические и физические свойства перечислены в этой документации, а также есть инструкции по правильному использованию и утилизации, чтобы предотвратить повреждение оборудования и одновременно защитить безопасность рабочего. Как только дезинфицирующее средство проходит через клеточную стенку, оно может воздействовать на организм патогена посредством механизмов коагуляции и окисления белков микробных клеток, а также путем денатурализации бактериальных ферментов.Если эти вещества совместимы, их можно использовать вместе и производить синергетическое действие, улучшающее технические характеристики конечного продукта [10]. Есть несколько соединений, которые можно разделить на группы в зависимости от основного соединения, из которого они происходят. На рынке доступен широкий спектр дезинфицирующих средств, включая галогеновые соединения, такие как гипохлорит натрия, спирты, пероксидные соединения, такие как перекись водорода, и альдегиды, такие как глутаровый альдегид, все из которых при правильном использовании обладают широким спектром эффективности.Другие типы дезинфицирующих средств, такие как фенолы, соединения четвертичного аммония и бигуаниды (включая хлоргексидин), в основном неэффективны с вирусами без оболочки и спорами бактерий, и большинство из них имеют ограниченную способность убивать микобактерии [11, 12]. Химические продукты, такие как дезинфицирующее средство, бактерицид, микробиоцид и биоцид, часто путают, и многие из их синонимов подразумевают широкий спектр эффективности против множества микробных патогенов. Тем не менее, определенный продукт потенциально может быть эффективным только против одного класса микроорганизмов.Основная цель процесса дезинфекции — прервать передачу патогенов от инфицированного субъекта к восприимчивому хозяину. Химическая дезинфекция обычно ограничивается использованием жидких бактерицидных средств на оборудовании и поверхностях окружающей среды. Поверхностное заражение болезнетворными микроорганизмами, попадающими в окружающую среду, может происходить напрямую или посредством осевших аэрозолей. Факторы окружающей среды, такие как температура, относительная влажность, специфическая природа патогена и его суспендирующая среда, определяют выживаемость этих организмов.Их продолжительность жизни колеблется от нескольких минут до недель и даже месяцев. В течение этого периода времени контакт с зараженным предметом может привести к прямой инокуляции восприимчивого хозяина или, что более часто, заражению другого носителя, например рук, через которые происходит непрямая инокуляция. Дезинфицирующие средства могут оказаться эффективными в предотвращении выживания патогенов и их передачи второстепенным транспортным средствам и, в конечном итоге, чувствительным хозяевам [13]. Тем не менее, химическую дезинфекцию следует применять только тогда, когда тепловая стерилизация невозможна.Однако в некоторых случаях необходимо проводить химическую дезинфекцию высокого уровня медицинских инструментов после каждого использования [14]. Оценка подверженности пациентов и персонала риску контакта с потенциально загрязненными поверхностями (непосредственно или от осевших аэрозолей), таких как поверхности, с которыми часто контактируют, имеет решающее значение для определения необходимости дезинфекции поверхностей окружающей среды. Для достижения успешного результата необходимо следовать трем одинаково важным принципам. Важно выбрать хороший продукт, поскольку плохие дезинфицирующие средства не работают даже при правильном применении.Применение правильного протокола для выбранного продукта также очень важно, потому что даже использование хорошего продукта может оказаться неэффективным, если метод нанесения не обеспечивает хороший контакт с загрязненными поверхностями. Дезинфекция представляет собой двойственную сущность. Дезинфицирующее средство — это мощное вещество, созданное для убийства, и оно может представлять серьезную угрозу при частом или неправильном использовании [15]. Устойчивость к гермицидам встречается крайне редко, и тем не менее в последнее время значительный интерес вызывает тот факт, что существуют некоторые механизмы устойчивости бактерий, которые частично совпадают между гермицидами и антибиотиками, которые в любом случае являются бактериальными токсинами.Таким образом, воздействие бактерицидных средств в сублетальных концентрациях может вызвать устойчивость к антибиотикам.

2. Устойчивость к антибиотикам

В начале двадцатого века инфекционные болезни были основной причиной смерти в мире, и только с введением антибиотиков можно было снизить уровень вызываемой ими смертности. Эти молекулы произвели революцию в современной медицине, спасая миллионы жизней и сдерживая множество серьезных инфекций. Их считали «чудо-лекарствами» из-за их природы: это химические соединения, вырабатываемые актиномицетами, грибами или бактериями, способные воздействовать на другие микроорганизмы, подавляя рост (бактериостатический эффект) или убивая их (бактерицидный эффект).У антибиотиков есть много способов действия, таких как подавление синтеза клеточной стенки бактерий, биосинтез белков, РНК, ДНК и нарушение организации мембран. Использование антибиотиков началось с промышленного производства пенициллина в конце 1940 года и имело большой успех до разработки новых, более эффективных молекул в 1980-х годах [16]. В последнее десятилетие эти лекарства оставались одним из наиболее часто назначаемых классов лекарств с потреблением 70 миллиардов доз [17].Непредвиденным аспектом после открытия антибиотиков стало их широкое использование, злоупотребление и неправильное использование в различных формах и в разных частях мира. Было обнаружено, что уровень резистентных к антибиотикам инфекций тесно связан с увеличением потребления антибиотиков [18]. В течение следующих пяти десятилетий с момента появления этих препаратов в истории эволюции произошел беспрецедентный естественный отбор, который привел к увеличению числа устойчивых штаммов [19]. Однако открытие новых молекул и химическая модификация существующих не решило проблемы.Кроме того, разработка противомикробных препаратов дала низкую окупаемость инвестиций, поэтому с конца 1980-х годов можно было наблюдать разрыв в производстве противомикробных препаратов, от которого отказались в пользу лекарств, которые позволяли получать большую прибыль. Это еще больше способствовало нынешнему кризису в борьбе с лекарственно-устойчивыми патогенами [20]. Организмы, устойчивые к антибиотикам, известны как «супербактерии», которые больше не чувствительны к антибиотикам и продолжают размножаться в его присутствии.По оценкам Всемирной организации здравоохранения, только в Европе ежегодно 25000 случаев смерти от лекарственно-устойчивых инфекций, в то время как в Соединенных Штатах более 63000 пациентов умирают каждый год от бактериальных инфекций, приобретенных в больницах, которые обходятся обществу примерно в 35 миллиардов долларов, вызывая дискомфорт и с экономической точки зрения [16]. Первая серьезная клиническая угроза в борьбе с инфекционными заболеваниями возникла со штаммами, устойчивыми к энтерококку ванкомицину (VRE), которые обладают внутренней устойчивостью ко многим широко используемым антибиотикам и, что, возможно, более важно, способностью приобретать устойчивость ко многим антибиотикам, представленным на рынке [ 21].Среди прочего, недавние американские исследования показали, что более 40% штаммов Staphylococcus aureus , собранных в больницах, оказались устойчивыми к метициллину (штаммы S. aureus , устойчивые к метициллину, MRSA), а некоторые из них также к ванкомицину. (множественная лекарственная устойчивость), к сожалению, недавно появившаяся молекула [22]. Устойчивость к антибиотикам — это естественный процесс, который происходит в результате мутации на уровне гена, и по этой причине ее невозможно преодолеть или предотвратить ее развитие.Действительно, простое селективное давление и несовершенная репликация хромосомы приводят к приобретению одной или нескольких мутаций в белке или гене-мишени антибиотика, который предотвращает связывание (превращая мишень в нечувствительные варианты) [23]. Новые антибиотические свойства бактерий приобретаются de novo путем генетических мутаций или из внешнего источника. Фактически, бактерии могут передавать и обмениваться генетическим материалом напрямую друг с другом, передавая плазмиды. Этот механизм известен как горизонтальный перенос генов (ГПГ) и широко распространен среди бактерий, даже среди филогенетически далеких [24].Это считается одной из наиболее важных причин в развитии лекарственной устойчивости, которая действует в сочетании с естественным отбором. Устойчивые бактерии также могут распространяться в окружающей среде благодаря наличию человеческих и животных экскрементов, как в случае ферм и сточных вод, которые способны переносить такие микроорганизмы, распространяя их в других местах. Устойчивые к антибиотикам виды и следы лекарств могут проходить через кишечник людей и животных, впоследствии загрязняя воды и почвы: на самом деле, реки и земли, возделываемые с использованием органических удобрений, поступающих от животных, которых кормили антибиотиками, могли бы вызвать распространение бактерий, устойчивых к ним [25].Бактерии, которые не уничтожаются антибиотиками, сопротивляются их действию и продолжают размножаться, создавая все более устойчивые штаммы, которые после обогащения могут достигать нашего организма, проходя через водоносные горизонты или продукты, выращенные на загрязненных почвах. В настоящее время водные ресурсы являются одним из основных источников сверхрезистентных бактерий [26, 27]. Резистентные бактерии участвуют в высокой частоте инфекций, приобретенных в результате медицинских мероприятий (HAI), которые признаны критически важными в больницах и клиниках по всему миру.Зараженные пациенты распространяют и выделяют множество грамотрицательных и грамположительных видов с множественной лекарственной устойчивостью среди других и здоровых людей: такие бактерии обладают общей способностью выживать на различных больничных поверхностях в течение длительного времени, и по этой причине их трудно искоренить с помощью очистки. и химическая дезинфекция. С поверхности патогены могут заразить пациентов при прямом контакте или косвенно, через руки медиков и медицинских работников. Таким образом, очистка и дезинфекция поверхностей очень важны для ограничения их переноса и уменьшения их распространения [28].На эффективность методов очистки могут влиять многие факторы, которые могут отрицательно сказаться на самом дезинфицирующем действии. Многие исследования сообщают, что разные типы поверхностей обладают способностью удалять бактерии [29]. Кроме того, ненадлежащее использование дезинфицирующих средств и неправильное время контакта приводят к низкой дезинфекции поверхности. Если не следовать инструкциям производителя, также может произойти загрязнение дезинфицирующих растворов, что ухудшит ситуацию [30]. Кроме того, использование дезинфицирующих салфеток с низкой бактерицидной активностью, состоящих из значительного количества целлюлозы или хлопка (которые могут связывать молекулы четвертичного аммония), может снизить их эффективность и, наоборот, служить средством от микробов [31, 32].Новые дезинфицирующие средства, антимикробные поверхности, автоматизированные системы диспергирования, УФ-облучение, обеззараживание перекисью водорода и обработка паром могут стать новыми предложениями в отличие от традиционных и часто неэффективных методов очистки; однако они дороже обычных [33].

Таким образом, с целью предотвращения и контроля инфекционных заболеваний, вызываемых бактериями с множественной лекарственной устойчивостью, нам необходимо постоянно разрабатывать новые стратегии и терапевтические инновации, чтобы внести свой вклад в борьбу с устойчивостью к антибиотикам.По этой причине в последние годы большое внимание уделялось исследованиям новых веществ и соединений с антимикробной активностью. В этом отношении наноматериалы и нанонаука кажутся хорошим решением этой проблемы общественного здравоохранения.

3. Наноматериалы на основе графена как новые противомикробные препараты

Новые перспективы в лечении бактериальных инфекций открывает использование наноматериалов и наночастиц в качестве новых и нетрадиционных антибактериальных агентов [34–37].В частности, совсем недавно графен был предложен как новый антимикробный материал. Графен представляет собой однослойный лист атомов углерода, плотно упакованных в двумерную (2D) сотовую решетку. Он обладает уникальными физико-химическими свойствами, включая большую площадь поверхности, исключительную электрическую и теплопроводность и высокую механическую прочность [38–40]. Графен и его производные (такие как нанопластинки графена, многослойные чешуйки графена, оксид графена и восстановленный оксид графена) считаются наноматериалами на основе графена (GFN) и широко изучаются в материаловедении, химии, биотехнологии и наномедицине для широкого круга задач. приложения, включая биочувствительность / биовизуализацию, диагностику заболеваний, доставку лекарств и фототермическую терапию [41–46].GFN различаются по форме, размеру, площади поверхности, количеству слоев, поперечным размерам, химическому составу поверхности, жесткости, плотности дефектов или качеству отдельных листов графена и чистоте; и все эти свойства существенно влияют на взаимодействие GFNs с биологическими системами [47]. Как правило, GFN с маленькими размерами, острыми краями и шероховатыми поверхностями легко проникают в клетку по сравнению с более крупными гладкими GFN [48]. GFN, особенно однослойный графен, имеют теоретическую максимальную площадь поверхности, потому что каждый атом находится на поверхности, обеспечивая чрезвычайно высокую способность доставки лекарств [49, 50].В частности, совсем недавно графен был предложен в качестве нового противомикробного материала с сильным цитотоксическим действием как на грамположительные, так и на грамотрицательные бактерии и грибы [48–52], но с очень низким цитотоксическим действием на клетки человека и модели животных. [53, 54]. В целом, что касается углеродных нанотрубок, наноматериалы на основе графена предпочтительнее из-за более низкой стоимости производства и простоты манипуляции. Что касается противомикробного применения, материалы на основе графена предпочтительнее углеродных нанотрубок из-за их большей эффективности против бактерий и простоты использования [51].Сообщения показывают, что GFN проявляют цитотоксичность как в исследованиях in vitro, так и in vivo на различных типах бактерий, клетках млекопитающих и животных моделях [53]. Среди них оксид графена (GO) обладает хорошим антибактериальным действием против Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus по сравнению с бензалконийхлоридом, распространенным дезинфицирующим средством для поверхностей. Восстановленный GO (rGO) также может использоваться в качестве антибактериальной поверхности, когда он активируется солнечным излучением в ближней инфракрасной области, что дает ему способность убивать большинство бактерий, переносимых по воздуху, при контакте, что оказывается очень эффективным наноматериалом для покрытия [55].Было показано, что эти наноструктуры также обладают замечательной антимикробной активностью против некоторых бактерий с множественной лекарственной устойчивостью, таких как Klebsiella pneumoniae , Escherichia coli и P. aeruginosa [56]. Большинство опубликованных исследований оценивали оксид графена (GO) и восстановленный GO (rGO) из-за их лучшей растворимости / диспергируемости / стабильности в воде и в физиологических условиях по сравнению с другими GFN. Однако показано, что GO и rGO индуцируют образование активных форм кислорода (ROS), которые характерны для индуцированного окислительного стресса в клетке.Напротив, показано, что многослойные графеновые хлопья и графеновые нанопластинки оказывают цитотоксическое действие на бактериальную клетку, но без индукции АФК [53]. Как и в других типах наночастиц, антимикробный эффект производных графена определяется механическими взаимодействиями, повреждающими клеточные стенки, и его химическим окислением, которое приводит к образованию активных форм кислорода (АФК) [57]. В нескольких работах сообщается о разработке и производстве наноматериалов на основе графена, наноструктур на основе оксида цинка и графеновых нанопластинок, декорированных оксидом цинка [58, 59] для использования в качестве сильнодействующих антибактериальных и антибиотикопленочных агентов [60–62] (Рисунок 1), но без оказывает соответствующее цитотоксическое действие на клетки человека in vitro.Физическое взаимодействие между наноматериалом и бактериальной клеткой приводит к прямому повреждению клеточной стенки, тогда как химическое взаимодействие приводит в первую очередь к образованию активных форм кислорода (АФК), которые представляют индуцированный окислительный стресс в клетке. В частности, этот разработанный наноматериал не индуцирует продукцию АФК в клетке, и по этой причине он может оказывать цитотоксическое действие на бактерии и грибы, но не на клетки человека и модели животных [60]. Обычно антибактериальное действие наноматериалов и наночастиц включает как физические, так и химические эффекты.Механизмы взаимодействия, которые можно рассматривать как основную причину антимикробных эффектов наночастиц и материалов на основе графена, нельзя понять или ожидать без учета того факта, что явления, присущие наноразмеру, определяются квантовыми эффектами и областью действия явления поверхности и интерфейса. Известно, что наноструктуры и наночастицы характеризуются тем, что соотношение между поверхностными и объемными атомами увеличивается по мере уменьшения их размера.Следовательно, наночастицы характеризуются гораздо более сильной способностью поверхностного взаимодействия с другими объектами, чем микрочастицы. В графене объем приближается к нулю, а площадь поверхности бесконечна; Таким образом, понятно, что наноструктуры имеют гораздо более высокую вероятность соприкоснуться и сильно взаимодействовать с бактериальной клеткой, чем микрочастицы [63]. Существует несколько механизмов взаимодействия между наноматериалами и клеточными стенками. Среди них бактериальная упаковка: этот механизм характеризует взаимодействие, например, нанопластинок графена с бактериями, как показано на рисунке 2.D-наноструктура прилипает к поверхности бактерии и вызывает механическое напряжение [64–66]. Некоторые результаты сообщают о важной роли 2D базальных плоскостей, а не краев в антимикробных свойствах, в которых полностью плоские пленки Ленгмюра-Блоджетт действуют против бактериальных клеток, имеющих мало контактов с краями листа [67, 68]. Этот противомикробный механизм — ценная альтернатива высвобождающим биоцид поверхностям, использующим антибиотики или серебро, которые со временем истощаются с поверхности [69]. Антимикробные поверхности GFN также предотвращают выброс токсичных биоцидов, что важно при разработке антимикробных поверхностей для экологических применений [70].