PrevenTouch
PrevenTouch
Tartalomjegyzék
Egy új módszer a fertőző betegségek megelőzésére
Bevezetés
Az új koronavírus járvány ismételten felhívta a figyelmet a higiénés és tisztasági standardok jelentőségére a dolgozók, fogyasztók és a közösségek körében. Eddig a megelőzési intézkedések a fertőzés átadásának csökkentésére korlátozódtak maszkhasználat és a kézhigiéne alkalmazásával, majd a világjárvány kitörésekor késői reakcióként megkezdődtek a vakcinafejlesztések. A vakcina alkalmazása az egyetlen módszer, amely populációs szinten képes a teljes vírusszámot csökkenteni, az eddigi higiénés megelőzési módszerek csak a vírusátadás mértékét tudják befolyásolni. Egy új, innovatív módszer alkalmazásával még a járvány kitörését MEGELŐZŐEN lehetséges a kórokozók számának csökkentése, bármilyen fertőzésről is legyen szó. A módszer képes a mikrobák számát a járványos mértéket jelentő kritikus szint alatt tartani, így a járvány terjedését megakadályozni.
A fertőzések természete
A fertőzés egy interakció az emberi szervezet és a kórokozó között. Az interakció jellegzetességei határozzák meg a fertőzés kimenetelét. A kimenetel függ a kórokozó fertőző képességétől és számától. A fertőzésnek való kitettség ideje és az immunrendszer állapota azok a további tényezők, amelyek meghatározzák a betegség lefolyását.
„A mérgezés a dózistól függ”. A mondást a korai reneszánsz korban élt svájci orvos-filozófusnak, Paracelsusnak tulajdonítják. Ez tulajdonképpen azt jelenti, hogy bármilyen anyag képes mérgezővé válni, ha elég nagy mennyiségben adjuk. Akár a víz is mérgező lehet, ha túl sokat fogyasztunk belőle, mert a szervezet ionszintjeinek a megváltoztatásával akár halálos következménnyel is járhat.
Ilyen nagyító alatt szemlélve egy fertőzést, tulajdonképpen az a kórokozó mennyiség határozza meg a betegség kimenetelét, amely a szervezetünkbe jut. A következmény lehet tünetmentes, enyhe vagy kritikus állapot. Ezért nagyon fontos, hogy ne hagyjuk figyelmen kívül a kórokozó mennyiség csökkentésének lehetőségét, amikor a SARS-CoV-2 fertőzés vagy bármilyen más ragályos betegség megelőzésén gondolkodunk.
A betegségek kialakulásának koncepciója szerint tehát kellő számú kórokozó szükséges a betegség kifejlődéséhez, ez már számos vírus esetén igazolást nyert, például az influenza vagy a himlő kapcsán is.
„Ha elég alacsony dózissal fertőzünk meg egy szervezetet, akkor képes lesz kivédeni ezt anélkül, hogy bármilyen betegség alakulna ki. Ha kritikus mértékű dózist kap, fertőzés alakul ki, és a szervezetben megjelennek az adott kórokozó által okozott betegség tünetei. Ha a fertőző dózist jelentősen meghaladó mértékben fertőződik a szervezet, akkor a legtöbb esetben a kórokozók nagy dózisa – például egy vírus nagy dózisa – súlyosabb kimenetelhez vezet. Tehát a dózis valóban fontos, a kapcsolatot dózisfüggőségnek nevezzük” – magyarázza Erin Bromage, a dartmouthi Massachusettsi Egyetem biológiai docense. „Nem azért, mert egy sejt megfertőzéséhez bizonyos számú vírusrészecskére van szükség – csak nagyobb szám esetén valószínűbb, hogy az egyik ilyen vírusrészecske bejut a sejtbe és megfertőzi, elindítva a láncreakciót ”- mondja. Hasonlóképpen a fogantatásnál is látjuk ezt a jelenséget: a petesejt megtermékenyítéséhez nincs szükség spermiumok millióira – csak egy kell -, a férfiak azonban több millió spermiumot termelnek annak érdekében, hogy javítsák annak esélyét, hogy az az egy spermium elérje a petesejtet, legyőzze annak védekező képességét és megtermékenyítse.
Van egy másik dimenziója a vírusdózisnak, és ez az időhöz kapcsolódik. Nem az a vírus dózis számít, amelyet egyszerre egy időben kap a szervezet; ez lehet egy bizonyos idő alatt kapott vírusdózisok összege is. Ezért van az, hogy például a buszsofőröknek vagy a sürgősségi helyiségekben dolgozó embereknek nagyobb az esélye a kedvezőtlenebb következményekre. Azért, mert nagyobb dózisoknak vannak kitéve, vagy azért, mert olyan környezetben vannak, ahol hosszabb időn keresztül ki vannak téve ennek, és nagyobb fertőző adagot kapnak. Ennek okán 2020 október közepén az Egyesült Államok Betegségmegelőzési és Megelőzési Központja (CDC) megváltoztatta a „szoros kapcsolat” fogalmát: több, rövid expozíció együtt, amely 15 percet meghalad egy fertőzött embernél (korábban a CDC úgy határozta meg a szoros kapcsolatot, mint egy 15 perces folyamatos expozíciót egy fertőzött egyénnel).
Nyilvánvaló, hogy nem csak maga a vírus játszik szerepet a fertőzés kialakulásában, hanem az egyén is. Minden embernek különböző mennyiségű vírusra van szüksége a betegség kialakulásához. Ha valaki immunszuppresszált vagy például stressz alatt van, akkor kevesebb kórokozó-számra lehet szüksége ahhoz, hogy ugyanolyan betegség tünetei legyenek, mintha egy egyébként egészséges állapotban lévő ember fertőződne.
A vírusterhelés az a vírus mennyiség, amely a fertőzött személy szervezetében található; néhány vizsgálat kimutatta, hogy minél betegebb valaki a COVID-19 fertőzés miatt, annál nagyobb a vírusterhelés. „Ha valaki kevesebb vírusdózist kap, akkor képes rá, hogy hatékonyan védekezzen ellene. Tünetmentes esetben alacsony a vírusterhelés és minél tünetszegényebb egy fertőzés, annál kisebb a vírusterhelés”- mondja Dr. Monica Gandhi, a fertőző betegségek orvosa és a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem orvosprofesszora.
Megjegyezte, hogy az általános maszkviselést alkalmazó helyeken és helyzetekben a tünetmentes fertőzési arány 80% fölötti, több mint kétszerese a CDC által becsült, körülbelül 40% -os tünetmentes fertőzési arányának. Úgy tűnik, hogy a maszk csökkenti a fertőző adagot azáltal, hogy kiszűri a vírusrészecskék egy részét, így csökken az átadott kórokozók teljes mennyisége. Ezek szerint a fertőző betegség kialakulásának legfontosabb tényezője a fertőző kórokozók száma.
De miért várjuk meg azt a pillanatot, amikor már pl. maszkot kell viselnünk, hogy megállítsuk a fertőzés terjedését? Hogyan tudjuk másként, hatékonyan megakadályozni a transzmissziót azáltal, hogy csökkentjük a kórokozók összegét egy adott populációban? A válasz egyszerűbb, mint gondolnánk. Az átviteli közeg a levegő és azok a felületek, amelyeket kézzel érintünk. Mi lenne, ha ezeket a felületeket egy kórokozó-ellenes tulajdonságokkal rendelkező anyaggal borítanánk?
Nézzük meg ennek az orvostudományi hátterét.
A felszínek kontaminációjának megelőzése
Háttér
A biofilm a mikroorganizmusok olyan csoportosulása, amelyben a sejtek egy felületen szorosan egymáshoz tapadnak. Ezek a sejtek gyakran beágyazódnak egy saját gyártású sejten kívüli polimer anyagba (EPS). A biofilm EPS, más néven „iszap”, egy összetett szerves molekulákból (extracelluláris DNS-ből, fehérjékből és poliszacharidokból) álló polimer konglomerátum. A biofilmek élő vagy nem élő felületeken képződhetnek, és elterjedhetnek természetes, ipari és kórházi környezetben is.
A biofilmben növekvő mikrobiális sejtek fiziológiailag megkülönböztethetők az ugyanazon sejttípus egyedülálló sejtjeitől, amelyek „magányosan” léteznek. A mikrobák számos tényezőre reagálva biofilmet képeznek, ideértve a felszínen található specifikus vagy nem specifikus kötődési helyek felismerését, táplálkozási jelzéseket. Amikor egy sejt biofilm növekedési módra vált, viselkedésváltáson megy keresztül, melyet genetikai információk határoznak meg.
A biofilm képződése a szabadon lebegő mikroorganizmusok felülethez való kapcsolódásával kezdődik. Ezek az első „gyarmatosítók” kezdetben gyenge, reverzibilis tapadást képeznek a felszínen van der Waals erők révén. Ha ezeket a „telepeseket” nem választják el azonnal a felszíntől, akkor tartósabban lehorgonyozhatják magukat sejtkötődési struktúrák segítségével. Egyes fajok nem képesek önmagukban egy felülethez kötődni, de rögzíteni tudják magukat a mátrixhoz, közvetlenül a korábbi „gyarmatosítókhoz” vagy az élelmiszer-maradványokhoz. Miután megkezdődött a telepképződés, a biofilm a sejtosztódás és a toborzás kombinációjával nő. A biofilm-képződés utolsó szakaszát fejlődésnek nevezik; ez az a szakasz, amelyben a biofilm létrejön, és csak alakjában és méretében változhat. A biofilm kifejlődése lehetővé teszi, hogy az teljes sejttelep (vagy telepek) antibiotikum- vagy fertőtlenítőszer rezisztensek legyenek.
Összefoglalva, a biofilm képződés öt fázisa a következő:
A biofilm kolóniából származó sejtek szétszóródása a biofilm életciklusának alapvető szakasza. A szóródás lehetővé teszi, hogy a biofilmek új felületekre terjedjenek és tovább „gyarmatosítsanak”. A biofilmben élő baktériumok általában jelentősen eltérnek az ugyanazon faj szabadon élő baktériumaitól, mivel a film sűrű és védett környezete lehetővé teszi számukra a különböző együttműködést és kölcsönhatásokat. Ennek a környezetnek egyik előnye a detergensekkel és az antibiotikumokkal szembeni fokozott ellenállás, mivel a sűrű sejtenkívüli anyag és a sejtek külső rétege védi a közösség belsejét. Egyes esetekben a mosószer- és antibiotikum-rezisztencia ezerszeresére növelhető. Az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia a biofilmekben a túlélő sejtek jelenlétének tudható be.
Összefoglalva: a 2. stádiumtól (irreverzibilis kötődés) a mikroorganizmusok erős felszínhez kötődése miatt az eltávolítás sokkal nehezebbé válik. Így meg kell állítanunk a biofilmképződési folyamatot a kezdeti kapcsolódási fázisban! Hogyan lehet ezt elérni? Manapság tisztító- és fertőtlenítőszereket alkalmaznak a mikrobiális szaporodás megakadályozására, sok hátránnyal. Ezek a módszerek olyan vegyszereket használnak, amelyek veszélyesek lehetnek az egészségre, gyakran (néha naponta többször is) kell őket alkalmazni, állandó személyzetet igényelnek, sok olyan felület van, ahol nem lehet alkalmazni, és számos anyagon a hatékonyság valóban alacsony.
A nano-bevonatolás (nano-coating) módszere
A nano-coating egy olyan antimikrobiális védőbevonat, amely TiO2-t (titán-dioxid) és Ag-t (argentum = ezüst) használ, ezek minden felületre alkalmazhatók – falakra, fára, fémre, üvegre, műanyagra (pl. fogantyúk, bútorok, mosogatók, elektronikus eszközök stb.). A gyakori érintkezési pontok kezelése miatt csökkenthető a fertőzés felületi érintkezés útján történő terjedésének kockázata. Ha a helyiségek falán alkalmazzák, megtisztítja a levegőt az illékony szerves vegyületektől, a szagoktól (beleértve a cigarettafüstöt is), ugyanakkor csökkenti a levegő által terjedő fertőzések kockázatát. Ezek a tulajdonságok biztosítják a réteg hatékony fertőtlenítő és védő aktivitását a különböző belső terekben.
A nano-coating előnyei:
- 99.999%-ban hatékony a mikroorganizmusok eliminálásában.
- Jelentős mértékben csökken az illékony szerves anyagok szintje.
- Jelentősen csökkenti a fertőző kórokozók átadásának az esélyét (>90%).
- Jelentősen csökken az allergének előfordulási szintje.
- Megelőzi a biofilmek kialakulását.
- Ionizálja a levegőt.
- Javul a levegő minősége.
- Az asztmás és allergiás személyek számára megnyugtató környezetet teremt.
A technológiát Japánban fejlesztették ki, és számos szabadalommal rendelkezik. A TiO2 biocid hatásai jelentősen javítják az emberi egészség védelmét a munkahelyi környezetben (csökkenti például az alkalmazottak megbetegedési arányát). A TiO2 a természetben gyakran előforduló anyag, de minél kisebbek a részecskék, annál jobb hatékonyságot érnek el. Ez a technológia általában 2-3 nm-es részecskeméretet használ – eddig ez a legkisebb részecskeméret, amit használtunk a Földünkön). Az aktív ezüst részecskék befolyásolják a baktériumok sejtanyagcseréjét és elnyomják a légzésüket. Nincsenek mérgező hatással az emberi sejtekre.
Hogyan működik a nano-coating?
Miután a felületet előkészítették, egyenletesen nano-méretű reaktív keverékszemcséket szórnak a felületre. Száradás után (kb. 5-15 perc) egy fotokatalitikus fényreakción alapuló kórokozó ellenes védőréteg képződik a felszínen, rendkívül hatékony ezüst (Ag +) ionokkal kombinálva.
Környezetünkben állandó kísérőink a különféle betegségeket vagy egyéb egészségügyi szövődményeket okozó nemkívánatos mikroorganizmusok. Annak ellenére, hogy kis mennyiségben nem veszélyesek, bizonyos körülmények között növekedésük nagyon gyors és egészségügyi problémákat okozhat. A nano-bevonatú védőréteg olyan környezetet teremt, amely megakadályozza ezek megtapadását és növekedését, és folyamatosan csökkenti előfordulásukat. A laboratóriumi vizsgálatok több mint 99,99% -os hatékonyságot bizonyítottak a nemkívánatos mikroorganizmusok eltávolításában.
A káros illékony szerves vegyi anyagok, vírusok és gombák eltávolítása a fotokatalitikus reakció elvén és az ezüstionok hatásán alapul. A fotokatalízis általában olyan reakció, amelyben a fény bármilyen kémiai reakciót aktivál. Ebben az esetben is a fotokatalízist a kezelt felületre eső fény aktiválja, ami a felület erős oxidációját okozza. Az ezzel az aktív területtel érintkező baktériumok és vírusok lebomlanak szén-dioxidra és vízre. A fotokatalízis folyamatának megkezdéséhez nincs szükség speciális sugárzásra, mivel a napfény elegendő. Az ezüst antibakteriális hatása több mint 3000 éve ismert. Az ezüstionok aktívan beavatkoznak a baktériumok szaporodásának és növekedésének folyamatába. Megzavarják az örökítő anyag működését, megakadályozzák a sejtek osztódását, blokkolják a sejtek anyagcseréjét, megakadályozzák a tápanyagok szállítását és gátolják a kórokozók légzését. Miután kapcsolatba kerültek ezekkel az ionokkal, sok vírustörzs, baktérium, gomba és más egysejtű mikroorganizmus elpusztul, és nem képes újabb variánsokat, mutációkat kialakítani sem. Az ezüstionok hatékonysága nem függ a napfény intenzitásától. Ez a reakció a mikroorganizmusok kötődésének legelején kezdődik, így képes azonnal megállítani a biofilm képződés folyamatát!
A higiénés állapot ellenőrzése
Van egy egyedülálló eszköz a mikroorganizmusok ATP- és AMP koncentrációjának mérésére, bármely felületen. Mi a módszer lényege
Mi az az ATP és AMP? Miért jellemezheti az ATP koncentráció a fertőzés szintjét?
Az ATP (adenozin-trifoszfát) az elsődleges energiatároló molekula, amely részt vesz az anyagcserében minden élő szervezetben. Az AMP (adenozin-monofoszfát) az ATP lebomlása során az ATP-ből keletkezik. Az ATP + AMP a mikroorganizmusokban és ételmaradékokban is jelen van és kiváló indikátora a biológiai szennyeződésnek.
Ha van ételmaradék (például egy vágódeszkán), akkor lehetőség van a mikroorganizmusok szaporodására. A hagyományos tenyésztési eljárás képes kimutatni a mikroorganizmusokat, de az ATP + AMP módszer detektálja az élelmiszer-maradványokat is. Következésképpen a hatástalan tisztítás is pontosan meghatározható.
A teszt egy speciális módszert alkalmaz a mikroorganizmusokból és ételmaradékokból származó ATP-szintek kimutatására. A mérés azon fényhatás intenzitásának detektálásán alapul, amely az ATP luciferáz nevű enzim általi lebontása után jelentkezik. Ezt a jelenséget lumineszcenciának nevezzük. Az ATP lebomlásával keletkező fény intenzitása megegyezik az ATP mennyiségével, vagyis a szerves anyag mennyiségével. Az eszköz a fény intenzitását RLU-ban (relatív fényegység) fejezi ki. Önmagában az ATP tesztelése nem elegendő. Valójában az ATP lebomolhat a felületeken, csökkentve a kimutatásra rendelkezésre álló ATP mennyiségét, ami a hagyományos ATP teszteknél elmulasztja a szennyeződést és hamis negatív eredményeket eredményez, míg az AMP-vel kombinált mérés esetén ez a hibalehetőség kiküszöbölődik.
Továbbá a szokásos tisztítási eljárások akár csökkenthetik az ATP szintjét is. Így a mosószerek túlzott használata hamis negatív eredményeket okozhat. Az ATP és az AMP szintjének mérése pontosabb információt nyújt a szennyezettség állapotáról.
Ha a szennyeződés baktériumokból származik, a rossz környezeti higiénia kórokozókat hagyhat különböző felületeken. A „tiszta állapot” mikroorganizmusoktól és ételmaradékoktól mentes, és alacsonyabb lumineszcens intenzitással jár.
Már a higiénés szakemberek rendelkezésére áll egy eszköz, amely tiszta képet nyújt a szennyeződésekről. A hagyományos ATP-teszteknél nagyobb érzékenységet és jobb detektálhatóságot kínál a Kikkoman A3 technológiája, ami fejlett kémiai módszerekkel detektálja az ATP-t és annak bomlástermékeit – ADP + AMP – a jobb higiéniai értékeléshez, valamint egy hatékonyabb környezeti higiéniai program támogatásához, amely csökkenti a szennyeződések és a fertőzések gyakoriságát. A Kikkoman A3 technológia szoros lineáris összefüggést ad az ATP lumineszcencia intenzitása és a baktériumok száma között, így ez a módszer alkalmas a biztonságos vagy erősen szennyezett helyek megkülönböztetésére.
Hogyan lehet megakadályozni a levegőn keresztül terjedő fertőzést?
A kórokozók az orr- és száj folyadékokkal összetapadva kis cseppnyi részecskékké válnak, és a felületekre ülepednek. Tehát a levegő fertőzöttségi szintjének mérése nem szükséges, ezért kell vizsgálni a felületeket. Emellett a nano-bevonat technológia aktív ionizációval javítja a levegő minőségét, és ezáltal elősegíti a kórokozók elpusztulását már a levegőben.
Mik a rendszer gazdasági előnyei?
Előny az egyén számára
Miért fontos ez az egyén számára? Egy adott közösségi térrel kapcsolatban megfelelő mennyiségű és minőségű adattal rendelkezhet a környezetében számára kockázatot jelentő egészségkárosító tényezőkről, valós időben (real-time módon). Az adatok megismerése révén felelős döntést hozhat arról, hogy milyen egészségbiztonságú az adott hely, tervezett tevékenységét milyen formában végezze (pl. időkorlát, megfelelő védőfelszerelés használata, stb.), vagy elkerülje a számára ártalmas környezetben történő megjelenést. A szükséges információk hiányában az ezzel kapcsolatos döntések esetiek, nem tervezhetőek, ami fokozott egészségkockázattal jár.
Előny a munkáltatók, cégek, intézmények, vállalkozások számára.
Miért előnyös a munkáltatók, intézmények, cégek, vállalkozások számára a rendszer alkalmazása?
- a fertőtlenítéshez használt kemikáliák alkalmazása gyakorlatilag szükségtelenné válik
- a fertőtlenítést végző személyzet munkaereje felszabadul
- a biztonságos munkakörnyezet előnyt jelent más munkáltatókkal szemben
- jelentősen csökken a fertőző betegségekből adódó táppénz igénybevétel
- szolgáltatók esetében előnyt jelent a versenytársakkal szemben
- naprakész információval rendelkezhet a munkahely higiénés viszonyairól
- a környezettudatos cégek, intézmények vonzóak a befektetők, partnerek számára
- értékteremtő, jövőt alakító beruházás
