Summary

O Portable Chemical Esterilizador (PCS), D-Fens, e D-Fend TODOS: Novela de dióxido de cloro descontaminação Tecnologias para o Militar

Published: June 29, 2014
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Summary

A P ortable C hemical S terilizer (PCS) é um revolucionário, independente de energia, quase sem água tecnologia de esterilização para unidades médicas do Exército. O PCS gera dióxido de cloro a partir de reagentes secos misturados com água no local, à vontade, e no ponto-de-uso (POU) em uma mala de plástico. O isinfectant D – Pulverizador para F oods e PT talmente-friendly anitation S (D-FENS) eo isinfectant D para EN talmente-friendly econtamination D, todos os fins (D-Fend ALL) produzem dióxido de cloro aquoso em um frasco spray dobrável e outras formas de realização possíveis. Essas tecnologias de descontaminação versáteis matar micróbios em diversas aplicações de dupla utilização para os consumidores uma miríade militares e civis.

Abstract

Há um exército afirmou a necessidade de uma tecnologia de esterilização não-vapor portátil de campo que pode ser usado por equipes cirúrgicas Atacante, empresas odontológicas, Serviço Veterinário Suporte Destacamentos, hospitais de apoio ao combate, ea área Medical Laboratories para esterilizar instrumentos cirúrgicos e para esterilizar patológico espécimes antes da eliminação em salas de operação, áreas de tratamento de emergência e unidades de terapia intensiva. O seguinte conjunto de romance, "limpa e verde" tecnologias de dióxido de cloro são versáteis e flexíveis para se adaptar para atender uma série de necessidades militares críticos para descontaminação 6,15. Especificamente, o P ortable C hemical S terilizer (PCS) foi inventado para atender às necessidades urgentes do campo de batalha e fechar lacunas de capacidade crítica para a independência energética, a portabilidade leve, rápida mobilidade e durabilidade em alta intensidade implementações frente 3. Como um avanço tecnológico revolucionário na sterilizat cirúrgicotecnologia de íons, o PCS é um campo Autoclave moderna que se baseia em no local, ponto-de-uso, à vontade geração de dióxido de cloro em vez de vapor. Duas (2) unidades PCS esterilizar 4 bandejas cirúrgicas em 1 hora, que é o rendimento equivalente a um grande autoclave de vapor (apelidado de "Bertha" em implantações causa de seu tamanho pesado, dimensões volumosas, e peso). No entanto, o PCS opera com 100% menos eletricidade (0 vs 9 kW) e 98% a menos de água (10 vs 640 onças), reduz significativamente o peso em 95% (20 vs £ 450, a 4-man elevador) e cubo por 96% (2,1 vs 60,2 pés 3), e praticamente elimina os desafios difíceis em implementações termo de reparos e manutenção de uma operação confiável, elevação e transporte e energia elétrica necessária para autoclaves a vapor.

Introduction

O PCS tecnologia recursos provenientes onde nenhum dispositivo comercial existia anteriormente e gera o desinfetante de dióxido de cloro (ClO 2), que tem uma capacidade comprovada para matar patógenos vegetativos em produtos frescos 3,6,9-13,15 ou para descontaminar esporos bacterianos. 6, 14,15,17 O PCS foi validado laboratório especificamente para efetuar a esterilização contra culturas vivas de Geobacillus stearothermophilus (GS) esporos (ver relacionado referência 8) e esporos bioindicadores de G. stearothermophilus e Bacillus atrophaeus (BA) 6,15,16. O PCS também foi adaptado para operar com condições menos rigorosas para garantir a Segurança dos Alimentos pela inativação do vegetativo patógenos Listeria monocytogenes e Escherichia coli em produtos frescos, tais como tomates inteiros, e para estender a vida de prateleira de produtos minimamente processados, por exemplo , pelo INACtivating a enzima polifenoloxidase escurecimento em maçãs cortadas 6,15. Para gerar o dióxido de cloro, o PCS utiliza romance química efetoras que procede via reações de oxidação-redução em pH quase neutro, eliminando o uso de ácidos e as dificuldades inerentes de transporte, armazenamento, manuseio e descarte de resíduos ácidos no extremo-forward militar implementações 1,2,4,17. Além dos militares, o PCS também pode ser usado por Homeland Security / defesa; durante desastres naturais (Superstorm Sandy, tsunamis, furacões Katrina), que incapacitam o acesso à energia, água potável e de remoção de resíduos; no local pelo primeiro-respondedores de emergência; e em hospitais comunitários ou escolas durante falta de energia (apagões e marrom-outs).

A D isinfectant Pulverizador para F oods e PT talmente-friendly anitation S (D-FENS) também usa química efetor (3 componentes químicos) e um processo de mistura de 2 etapas ( <emPré-concentração seguido por diluição ii> i.. Pós-reação) para gerar dióxido de cloro aquoso, principalmente em um frasco de spray dobrável para a descontaminação de superfícies de material do Exército, equipamentos de manuseio de alimentos e equipamento de alimentação de campo em cozinhas de campanha do Exército e centros de saneamento e da Marinha cozinhas, unidades médicas, chuveiros e latrinas em qualquer lugar um grande número de pessoal destacado co-existem na proximidade 5,6. Testes de validação mostrou que a D-FENS elimina o patógeno Staphylococcus aureus, um patógeno de origem alimentar comum, em superfícies porosas 14. "D-Fend ALL" (isinfectant D para EN econtamination D talmente-friendly, todos os fins) oferece uma simples (2 componentes químicos), alternativa mais conveniente (1-etapa de mistura) com uma versatilidade incomparável para a produção de dióxido de cloro aquoso para descontaminar bacteriana esporos em têxteis, para desinfecção de superfície para promover sanitação e higiene, e para melhorar a qualidade da água e segurança, com vantagens especiais para aplicações que requerem a produção rápida de grandes volumes de soluções de dióxido de cloro diluídas usando pequenas quantidades de materiais para aplicações em novas tecnologias de reciclagem graywater projetados para gerar água limpa e potável para iniciar Expedicionárias acampamentos Base 2.

Uma variedade de mecanismos existentes, de acordo com a Lei de Transferência de Tecnologia Federal para facilitar a transferência de tecnologias federais a entidades não federais, como forma de incentivar o desenvolvimento ea comercialização de tecnologias para o benefício material da nação. Assim, com o seu potencial crescente para muitos usos militares e civis, o PCS, D-FENS e D-Fend todas as tecnologias têm sido patenteado e transferido para a indústria para a comercialização através de acordos de licenciamento de patentes e licenças de avaliação comercial. Uma versão lenta e controlada liberação de D-FENS (chamados & #8220; D-FENS Lite ") era tecnologia transferida para a indústria comercial para incorporação em materiais de embalagem para estender a vida de prateleira de frutas frescas, e os PCS também tem sido tecnologia transferida para a academia e outras agências governamentais para testes comparativos com outras tecnologias, para a pesquisa sobre Segurança Alimentar com produtos frescos de commodities, e para melhorar o ensino de graduação de ciências. A Transferência de Tecnologia do PCS e sua química levou a um produto comercial aprovado para esterilização bio-capa com melhorias no tempo, custo e proteção do meio ambiente, em comparação com os tratamentos convencionais de formaldeído.

Protocol

1. The Portable Chemical Esterilizador (PCS) Equipamento. O PCS é um dispositivo inovador para, independente de energia, a esterilização médica portátil de ponto-de-uso. Para estes fins, um pelicano mala de plástico rígido comercial foi embelezado com características especiais de projeto para acomodar a esterilização (Figura 1). Design de Equipamento. a) Um recipiente de reacção de boca larga recebe os reagentes químicos secos e água; b) duas válvulas de retenção in…

Representative Results

O PCS fáceis de operar foi concebido para atingir a esterilidade por inactivação de suspensões de esporos de bactérias ou esporos bacterianos bio-indicadores nos tratamentos de 30 minutos que envolve a produção controlada de dióxido de cloro pela química efector único. Especificamente, os estudos de validação microbiológicos verificou-se que o PCS esterilidade conseguida através da inactivação dos bio-indicadores contendo esporos (10 5 esporos / ml), quer de G. stearothermophilus ou <…

Discussion

Este P & D fundamental estabeleceu novas direções de pesquisa e técnicos através de colaborações com universidades, outras agências do governo e da indústria que levaram à comercialização de romance, amiga do ambiente ("verde") tecnologias. O dióxido de cloro é o primeiro método aprovado pela Fundação Nacional de Saneamento em 20 anos para mais seguro, mais rápido e esterilização mais respeitadores do ambiente do que os tratamentos convencionais. O PCS, D-FENS e D-Fend todos os protótip…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores gostariam de agradecer a sua gratidão ao Qualidade Ambiental 6.1 programa Exército dos EUA Pesquisa Básica, o Instituto do Exército dos EUA de Pesquisa Cirúrgica, e um programa de Melhoria dos Produtos da NSRDEC contínua e Expedicionária Base Camp TECD para financiar este trabalho. Somos gratos a Adam driks (Loyola University Medical Center) para a micrografia mostrada na Figura 6B.

Materials

Sodium chlorite Sigma-Aldrich 244155
Sodium sulfite Sigma-Aldrich 239312
Sodium ascorbate Sigma-Aldrich A7631
Potassium phosphate Sigma-Aldrich P0662
Dextrose Fisher Scientific D-16
BT Sure biological indicator (steam) Thermo Fisher Sci AY759X3
EZ Test (EtO) SGM Biotech Inc EZG/6
Difco Hy-check Becton-Dickinson/ Difco 290002
Tryptic Soy Agar Difco 236950
Nutrient Agar Difco 213000
Baird-Parker Agar Difco 276840
Egg Yolk-Tellurite Difco 277910
0.5% Yeast extract Difco 212750
Bacto-Peptone Difco 211677
Bacto-Tryptone Difco 211705
Agar Difco 214010
Soluble starch Difco 0178-17
Lab Lemco Beef Extract Oxoid L29
Masticator – Classic IUL Instruments Cat. No. 400
Stomacher bags Seward Stomacher ‘400’ bags

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Doona, C. J., Feeherry, F. E., Setlow, P., Malkin, A. J., Leighton, T. J. The Portable Chemical Sterilizer (PCS), D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military. J. Vis. Exp. (88), e4354, doi:10.3791/4354 (2014).

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