Efficacité de l'ozone généré par un réacteur plasma à décharge à barrière diélectrique contre la multidrogue

May 26, 2023

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 14118 (2022) Citer cet article

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L'environnement de soins de santé contaminé joue un rôle important dans la propagation des organismes multirésistants (MDRO) et de Clostridioides difficile. Cette étude visait à évaluer les effets antimicrobiens de l'ozone généré par un réacteur à plasma à décharge à barrière diélectrique (DBD) sur divers matériaux contaminés par Enterococcus faecium (VRE) résistant à la vancomycine, Klebsiella pneumoniae (CRE) résistant aux carbapénèmes, Pseudomonas aeruginosa résistant aux carbapénèmes (CRPA), Acinetobacter baumannii (CRAB) résistant aux carbapénèmes et les spores de C. difficile. Divers matériaux contaminés par les spores VRE, CRE, CRPA, CRAB et C. difficile ont été traités avec différentes concentrations d'ozone et durées d'exposition. La microscopie à force atomique (AFM) a mis en évidence des modifications bactériennes de surface suite à un traitement à l'ozone. Lorsqu'une dose d'ozone de 500 ppm pendant 15 min a été appliquée à VRE et CRAB, une réduction d'environ 2 log10 ou plus a été observée dans l'acier inoxydable, le tissu et le bois, et une réduction de 1 à 2 log10 dans le verre et le plastique. Les spores de C. difficile étaient plus résistantes à l'ozone que tous les autres organismes testés. Sur l'AFM, les cellules bactériennes, suite au traitement à l'ozone, étaient gonflées et déformées. L'ozone généré par le réacteur à plasma DBD a fourni un outil de décontamination simple et précieux pour les MDRO et les spores de C. difficile, qui sont connus comme des agents pathogènes courants dans les infections nosocomiales.

L'émergence d'organismes multirésistants (MDRO) est due à l'utilisation abusive d'antibiotiques chez l'homme et les animaux et est définie comme une menace grave pour la santé publique par l'Organisation mondiale de la santé (OMS)1. En particulier, les établissements de santé sont de plus en plus confrontés à l'émergence et à la propagation des MDRO. Les principaux MDRO sont Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline et les entérocoques résistants à la vancomycine (ERV), les entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre étendu (BLSE), les Pseudomonas aeruginosa multirésistants, les Acinetobacter baumanni multirésistants et les entérobactéries résistantes aux carbapénèmes (CRE). De plus, l'infection à Clostridioides difficile est la cause prédominante de diarrhée nosocomiale et représente un fardeau important pour le système de santé2. Les MDRO et C. difficile se transmettent par les mains des travailleurs de la santé, l'environnement contaminé ou directement d'une personne à l'autre. Dans des études récentes, il a été démontré que l'environnement de soins de santé contaminé joue un rôle important dans la propagation des MDRO et de C. difficile lorsque les travailleurs de la santé (TS) contaminent leurs mains en touchant des surfaces contaminées ou lorsque les patients entrent en contact direct avec des surfaces contaminées3,4. Par conséquent, le nettoyage des environnements contaminés des établissements de santé entraîne une diminution du taux d'infection ou de colonisation par les MDRO et C. difficile5,6,7. Compte tenu de la préoccupation mondiale concernant l'augmentation de la résistance aux antimicrobiens, il est clair que davantage d'études sur les techniques et les procédures de décontamination des établissements de santé sont nécessaires. Récemment, les méthodes sans contact pour le nettoyage des terminaux, en particulier les dispositifs ultraviolets (UV) ou les systèmes au peroxyde d'hydrogène, ont été considérées comme des méthodes de décontamination prometteuses. Cependant, ces dispositifs disponibles dans le commerce utilisant des UV ou du peroxyde d'hydrogène sont non seulement coûteux, mais la stérilisation aux UV n'a été efficace que pour les surfaces exposées et la stérilisation au plasma avec du peroxyde d'hydrogène a nécessité un temps de purge relativement long jusqu'au prochain cycle de stérilisation5.

L'ozone a des propriétés antiseptiques connues et peut être produit à peu de frais8. Il est aussi connu comme toxique pour la santé humaine, mais peut rapidement se dissocier en oxygène8. Les réacteurs à plasma avec décharges à barrière diélectrique (DBD) sont les dispositifs de génération d'ozone les plus courants actuellement disponibles9. Les dispositifs DBD permettent la génération de plasma à basse température dans l'air avec la production d'ozone. L'application pratique de l'ozone s'est limitée jusqu'à présent principalement à la désinfection de l'eau de piscine, de l'eau potable et des eaux usées10. Peu d'études ont rapporté son utilisation dans les établissements de santé8,11.

Dans cette étude, nous utilisons un générateur d'ozone plasma compact DBD pour prouver son efficacité pour décontaminer les MDRO et C. difficile, et même ceux inoculés sur divers matériaux couramment utilisés dans les établissements de santé. De plus, le processus de stérilisation à l'ozone a été élucidé par imagerie par microscopie à force atomique (AFM) de cellules traitées à l'ozone.

Les souches bactériennes ont été préparées à partir d'isolats cliniques : VRE (SCH 479 et SCH 637), Klebsiella pneumoniae résistant aux carbapénèmes (CRE ; SCH CRE-14 et DKA-1), Pseudomonas aeruginosa résistant aux carbapénèmes (CRPA ; 54 et 83) et Acinetobacter baumannii résistant aux carbapénèmes (CRAB ; F2487 et SCH-511). Clostridioides difficile a été obtenu auprès de la National Culture Collection for Pathogens (NCCP 11840) de l'Agence coréenne de contrôle et de prévention des maladies. Il avait été isolé chez un patient de Corée du Sud en 2019 et appartient à ST15 tel que déterminé dans le typage des séquences multilocus. Le bouillon de perfusion cerveau-cœur (BHI) (BD, Sparks, MD, USA) inoculé avec VRE, CRE, CRPA et CRAB a été soigneusement mélangé et incubé à 37 ° C pendant 24 h.

C. difficile a été strié sur de la gélose au sang en anaérobiose pendant 48 h. Plusieurs colonies ont ensuite été ajoutées à 5 ml de bouillon d'infusion cerveau-cœur et incubées en anaérobiose pendant 48 h. Par la suite, la culture a été vortexée, ratée avec 5 ml d'éthanol à 95 %, vortexée à nouveau et laissée à température ambiante pendant 30 min. Après centrifugation à 3000 × g pendant 20 min, le surnageant a été jeté et le culot contenant les spores et les bactéries tuées a été mis en suspension dans 0,3 mL d'eau. Les cellules viables ont été comptées en étalant en spirale la suspension de cellules bactériennes sur des plaques de gélose au sang après des dilutions appropriées. La coloration de Gram a vérifié que 85 % à 90 % des structures bactériennes étaient des spores12.

L'étude suivante a été réalisée pour étudier l'effet de l'ozone en tant que désinfectant pour diverses surfaces ensemencées avec des MDRO et des spores de C. difficile qui sont connues pour causer des infections nosocomiales. Des coupons en acier inoxydable, en tissu (coton), en verre, en plastique (acrylique) et en bois (pin) de taille un centimètre sur un centimètre ont été préparés. Les coupons ont été stérilisés avant utilisation. Tous les coupons ont été désinfectés par autoclavage avant d'être contaminés par des bactéries.

Dans cette étude, des cellules bactériennes ont été distribuées sur différentes surfaces de substrat ainsi que sur des plaques de gélose. Les plaques ont ensuite été stérilisées en les exposant à l'ozone pendant une certaine durée et à une certaine concentration dans une chambre étanche. La figure 1 montre une photographie de l'équipement de stérilisation à l'ozone. Un réacteur à plasma avec DBD est fabriqué en fixant des électrodes en acier inoxydable perforées et nues à l'avant et à l'arrière d'une plaque d'alumine (diélectrique) de 1 mm d'épaisseur. Pour l'électrode perforée, la taille des pores et la surface ouverte étaient de 3 mm et 0,33, respectivement. Chaque électrode avait la forme d'un cercle d'un diamètre de 43 mm. Une tension sinusoïdale d'environ 8 kV crête à crête à une fréquence de 12,5 kHz a été appliquée à l'aide d'une alimentation haute fréquence haute tension (GBS Elektronik GmbH Minipuls 2.2) à l'électrode perforée, et le plasma a été généré le long du bord de l'électrode perforée. Étant donné que cette technologie est une méthode de stérilisation à base de gaz, la stérilisation a été effectuée dans une chambre divisée en volume en compartiments supérieur et inférieur où se trouvaient respectivement les échantillons contaminés par des bactéries et le générateur de plasma. Le compartiment supérieur avait deux orifices de soupape utilisés pour la purge et la ventilation de l'ozone restant. Avant utilisation dans l'expérience, la variation temporelle de la concentration d'ozone à l'intérieur de la chambre après la mise en marche de l'appareil à plasma a été mesurée par spectroscopie d'absorption de la raie à 253,65 nm d'une lampe à mercure.

(a) Schéma d'un montage expérimental pour stériliser des bactéries sur divers matériaux à l'aide d'ozone produit à partir d'un réacteur à plasma DBD, et (b) concentration d'ozone dans la chambre de stérilisation avec le temps de génération de plasma. Le graphique a été tracé à l'aide de la version 9.0 d'OriginPro (logiciel OriginPro, Northampton, MA, USA ; https://www.originlab.com).

Tout d'abord, la concentration d'ozone et le temps de traitement appropriés pour décontaminer les MDRO et C. difficile ont été déduits en procédant à la stérilisation à l'ozone des cellules bactériennes placées sur des plaques de gélose tout en faisant varier les concentrations d'ozone et les temps de traitement. Lors de la stérilisation, la chambre a d'abord été purgée avec de l'air ambiant, puis la chambre a été remplie d'ozone en allumant l'appareil à plasma. Après avoir traité les échantillons avec de l'ozone pendant une période de temps donnée, l'ozone restant a été ventilé à l'aide d'une pompe à membrane. Dans la mesure, des échantillons de culture complets de 24 h (~ 108 UFC/mL) ont été utilisés. Des échantillons de suspension de cellules bactériennes (20 μL) ont d'abord été dilués en série au 10ème dans une solution saline stérile, puis ces échantillons ont été distribués sur des plaques de gélose qui ont été stérilisées à l'ozone dans la chambre. Par la suite, les échantillons en double constitués d'un échantillon d'ozone exposé et non exposé ont été incubés à 37 ° C pendant 24 h, et le nombre de colonies a été compté pour évaluer l'efficacité de la stérilisation.

Ensuite, avec la condition de stérilisation déterminée à partir de l'étude ci-dessus, l'effet décontaminant de cette technologie pour les MDRO et C. difficile a été évalué à l'aide de divers coupons de matériaux (coupons en acier inoxydable, en tissu, en verre, en plastique et en bois) fréquemment utilisés dans les établissements de santé. Des cultures complètes de 24 h (~ 108 UFC/mL) ont été utilisées. Des échantillons de suspension de cellules bactériennes (20 μL) ont été dilués en série dix fois dans une solution saline stérile, puis des coupons ont été immergés dans chacun de ces bouillons dilués pour évaluer la contamination. Les coupons prélevés après immersion dans le bouillon dilué ont été placés dans des boîtes de Pétri stériles et séchés à température ambiante pendant 24 h. Les couvercles des boîtes de Pétri ont été placés sur les coupons et soigneusement placés dans la chambre d'essai. Les couvercles des boîtes de Pétri ont été retirés et les coupons ont été exposés à de l'ozone gazeux à 500 ppm pendant 15 min. Les coupons de contrôle ont été laissés couverts dans l'enceinte de sécurité biologique et n'ont pas été exposés aux conditions de test à l'ozone. Immédiatement après l'exposition à l'ozone, les coupons ainsi que ceux non exposés (c'est-à-dire les témoins) ont été mélangés avec une solution saline stérile à l'aide d'un mélangeur vortex pour détacher les bactéries de la surface. La suspension éluée a été diluée en série dix fois dans une solution saline stérile, puis les bactéries diluées ont été quantitativement étalées sur des plaques de gélose au sang pour les bactéries aérobies ou sur des plaques de gélose au sang anaérobie Brucella pour C. difficile et incubées à 37 ° C pendant 24 h ou anaérobie à 37 ° C pendant 48 h en double pour déterminer la concentration d'inoculum d'origine. Le calcul de la différence entre les comptages bactériens des témoins non exposés et des coupons exposés a donné la réduction logarithmique des bactéries (c'est-à-dire l'efficacité de la stérilisation) dans les conditions du test.

Les cellules biologiques doivent être fixées sur une plaque plate pour l'imagerie AFM ; ainsi, un disque de mica plat et uniformément rugueux, dont l'échelle de rugosité était inférieure à la taille des cellules, a été utilisé comme plaque de base. Les diamètres et les épaisseurs des disques étaient respectivement de 20 mm et 0,21 mm. Pour ancrer fermement les cellules à la surface, la surface du mica a été recouverte de poly-L-lysine (200 μL) pour la rendre chargée positivement alors que la membrane cellulaire était chargée négativement. Après le revêtement de poly-L-lysine, les disques de mica ont été lavés trois fois avec 1 ml d'eau désionisée (DI) et séchés à l'air pendant une nuit. Les cellules bactériennes ont ensuite été chargées sur la surface revêtue de poly-L-lysine du mica en distribuant la solution bactérienne diluée, en se reposant pendant 30 minutes, puis en lavant la surface du mica à l'aide de 1 ml d'eau DI.

La moitié des échantillons ont reçu le traitement à l'ozone et les morphologies de la surface de la plaque de mica chargée de spores VRE, CRAB et C. difficile ont été imagées via AFM (XE-7, systèmes de parc). Un mode de fonctionnement de l'AFM a été réglé sur le mode tapotement, qui a été la méthode courante pour prendre des images de cellules biologiques. Le microcantilever (OMCL-AC160TS, OLYMPUS Microscopy) qui a été conçu pour un mode sans contact a été utilisé dans l'expérience. L'image AFM a été enregistrée sur la base d'un taux de balayage de la sonde de 0,5 Hz, ce qui donne une résolution d'image de 2048 × 2048 pixels.

Pour déterminer les conditions du réacteur à plasma DBD pour une stérilisation efficace, nous avons mené des expériences en série tout en modifiant les concentrations d'ozone et les temps d'exposition à l'aide de MDRO (VRE, CRE, CRPA et CRAB) et de C. difficile. La figure 1b montre les traces temporelles des concentrations d'ozone pour chaque condition de test après la mise en marche de l'appareil à plasma. La concentration a augmenté de manière logarithmique et a atteint 300 ppm et 500 ppm après 1,5 min et 2,5 min, respectivement. Des tests préliminaires sur les VRE avaient démontré que les exigences minimales pour une décontamination efficace des bactéries étaient une dose d'ozone de 300 ppm pendant 10 min. Ainsi, dans les expériences suivantes, les MDRO et C. difficile ont été exposés à deux concentrations d'ozone différentes (300 et 500 ppm) et à deux temps d'exposition différents (10 min et 15 min). Les efficacités de stérilisation ont été calculées pour chaque réglage de la dose d'ozone et du temps d'exposition et elles sont présentées dans le tableau 1. L'exposition à 300 ou 500 ppm d'ozone pendant 10 à 15 min d'exposition a produit une réduction globale de 2 log10 ou plus de l'ERV. Ce niveau élevé de destruction bactérienne pour CRE a été atteint avec 15 min d'exposition à des concentrations d'ozone de 300 ou 500 ppm. Une réduction élevée du CRPA (> 7 log10) a été obtenue avec une exposition à 500 ppm d'ozone pendant 15 min. À 300 ppm d'ozone, la destruction bactérienne du CRAB était négligeable ; cependant, à 500 ppm d'ozone, il y avait une réduction > 1,5 log10. L'exposition des spores de C. difficile à 300 ou 500 ppm d'ozone a entraîné une réduction > 2,5 log10.

Sur la base des expériences ci-dessus, des exigences suffisantes pour l'inactivation des bactéries ont été conclues avec une dose d'ozone de 500 ppm pendant 15 min. Les spores d'ERV, de CRAB et de C. difficile ont été testées pour l'effet de stérilisation de l'ozone sur divers matériaux, qui étaient l'acier inoxydable, le tissu, le verre, le plastique et le bois, qui sont fréquemment utilisés en milieu hospitalier. Leurs efficacités de stérilisation sont tabulées dans le tableau 2. Les organismes testés ont été évalués en double. Dans VRE et CRAB, bien que des réductions d'environ 2 log10 ou plus aient été observées dans les surfaces en acier inoxydable, en tissu et en bois, l'effet antiseptique de l'ozone était inférieur sur les surfaces en verre et en plastique. Les spores de C. difficile étaient plus résistantes aux traitements à l'ozone que tous les autres organismes testés. Pour examiner statistiquement les effets de l'ozone sur la destruction bactérienne des ERV, CRAB et C. difficile avec divers matériaux, les différences entre les nombres d'unités formant colonies de contrôle et de traitement par millilitre sur les différents matériaux ont été comparées à l'aide d'un test t (Fig. 2). Il y avait des différences statistiquement significatives dans toutes les souches, mais des différences plus significatives ont été observées avec les VRE et le CRAB qu'avec les spores de C. difficile.

Diagramme de dispersion des effets de l'ozone sur la destruction bactérienne de (a) ERV, (b) CRABE et (c) C. difficile sur divers matériaux.

L'imagerie AFM est réalisée sur des spores d'ERV, de CRAB et de C. difficile traitées et non traitées à l'ozone afin d'étudier en détail le processus de stérilisation par l'ozone gazeux. Les figures 3a, c et e montrent des images AFM de spores VRE, CRAB et C. difficile non traitées, respectivement. Les cellules étaient lisses et intactes, comme le montre l'image 3D. Les figures 3b, d et f illustrent les spores de VRE, CRAB et C. difficile après exposition au traitement à l'ozone. Pour toutes les cellules de test, non seulement elles ont rétréci dans l'ensemble, mais elles ont également eu une surface sensiblement plus rugueuse après exposition à l'ozone.

Images AFM de spores VRE, MRAB et C. difficile (a, c, e) non traitées et (b, d, f) traitées avec de l'ozone à 500 ppm pendant 15 min. Les images ont été tracées à l'aide du programme XEI de Park Systems version 5.1.6 (logiciel XEI, Suwon, Corée ; https://www.parksystems.com/102-products/park-xe-bio).

Notre étude a montré que l'ozone produit par un appareil à plasma DBD a montré la capacité de décontamination efficace pour les MDRO et les spores de C. difficile, qui sont connues comme la principale cause d'infections nosocomiales. De plus, dans notre étude, considérant que la contamination environnementale des MDRO et des spores de C. difficile pourrait être une source d'infection associée aux soins de santé, l'effet de stérilisation de l'ozone a été efficace sur les matériaux principalement utilisés dans les établissements hospitaliers. Après avoir contaminé artificiellement des matériaux, tels que l'acier inoxydable, le tissu, le verre, le plastique et le bois avec des MDRO et des spores de C. difficile, un test de décontamination a été effectué avec le dispositif à plasma DBD. En conséquence, bien qu'il y ait une différence dans l'effet de décontamination en fonction des matériaux, cela a montré que l'ozone avait une capacité significative de décontamination.

Les objets fréquemment touchés dans les chambres d'hôpital justifient une désinfection de routine de bas niveau. La décontamination standard de tels objets est un nettoyage manuel avec un désinfectant liquide, tel qu'un composé d'ammonium quaternaire13. Même si le strict respect de l'application de désinfectant recommandée est effectué, les MDRO sont difficiles à éliminer par un nettoyage environnemental conventionnel, qui se fait généralement par un nettoyage manuel14. Par conséquent, les nouvelles technologies, telles que les méthodes sans contact, sont souhaitables. En conséquence, il y a eu un intérêt pour les désinfectants gazeux, notamment le peroxyde d'hydrogène et l'ozone10. L'avantage des désinfectants gazeux peut atteindre des endroits et des objets inaccessibles aux méthodes manuelles conventionnelles. Le peroxyde d'hydrogène a récemment été utilisé dans les établissements de santé; cependant, le peroxyde d'hydrogène est toxique en soi et doit être traité selon des procédures de manipulation strictes. La stérilisation au plasma avec du peroxyde d'hydrogène nécessite un temps de purge relativement long avant le prochain cycle de stérilisation. En comparaison, l'ozone peut être appliqué comme antimicrobien à large spectre efficace contre les bactéries et les virus qui peuvent résister à d'autres désinfectants8,11,15. De plus, l'ozone peut être produit à moindre coût avec l'air ambiant et ne nécessite aucun produit chimique toxique supplémentaire susceptible de laisser des empreintes néfastes sur l'environnement, car il se décompose éventuellement en oxygène. Néanmoins, les raisons pour lesquelles l'ozone n'a pas été largement utilisé comme désinfectant sont les suivantes. L'ozone est toxique pour la santé humaine, limitant ainsi sa concentration en dessous de 0,07 ppm, en moyenne sur une période de 8 heures16, de sorte que les stérilisateurs à l'ozone ont été développés et commercialisés principalement pour nettoyer l'air vicié. Il y a aussi la possibilité d'inhalation du gaz et d'une odeur désagréable après la décontamination5,8. L'ozone n'a pas encore été activement utilisé dans les établissements de santé. Cependant, l'ozone peut être utilisé en toute sécurité en utilisant des chambres de stérilisation et des procédures de ventilation appropriées, et l'utilisation d'un convertisseur catalytique peut considérablement accélérer son élimination. Dans cette étude, nous avons démontré qu'un stérilisateur plasma à l'ozone peut être utilisé pour la stérilisation des établissements de santé. Nous avons développé un appareil qui a un pouvoir de stérilisation élevé, est facile à manipuler et a un délai d'exécution rapide pour l'hébergement des patients hospitalisés. De plus, nous avons développé un dispositif de stérilisation avec une structure simple qui n'entraîne pas de coûts supplémentaires en utilisant l'air ambiant. À ce jour, il n'y a pas suffisamment d'informations sur les exigences minimales en ozone pour l'inactivation des MDRO. L'appareil utilisé dans notre étude avait une configuration simple et une courte durée de fonctionnement, ce qui devrait être utile pour stériliser fréquemment l'équipement.

Le mécanisme d'action de l'ozone pour la stérilisation n'a pas été entièrement compris. Certaines études ont suggéré que l'ozone détruit les membranes cellulaires bactériennes, provoquant une fuite intracellulaire et éventuellement une lyse cellulaire17,18. L'ozone peut perturber l'activité enzymatique cellulaire en réagissant avec les groupes thiol, et il peut modifier les bases puriques et pyrimidiques dans les acides nucléiques19. Dans cette étude, les morphologies des spores VRE, CRAB et C. difficile avant et après le traitement à l'ozone ont été visualisées et ont révélé que non seulement la taille avait été réduite, mais également que les surfaces étaient considérablement rugueuses, indiquant des dommages ou une corrosion de la membrane la plus externe et des matériaux intérieurs en raison du fort pouvoir oxydant de l'ozone gazeux. De tels dommages conduisent à l'inactivation cellulaire en fonction de la sévérité des altérations cellulaires18.

Les spores de C. difficile sont connues pour être difficiles à éliminer des environnements hospitaliers. Les spores ont une persistance à long terme dans les zones où elles sont excrétées10,20. De plus, dans cette étude, bien que la réduction log10 maximale des comptes sur les plaques de gélose ait été de 2,73 lorsque l'ozone a été utilisé à 500 ppm pendant 15 min, l'effet de stérilisation de l'ozone sur divers matériaux pour les spores de C. difficile a diminué. Par conséquent, différentes stratégies pourraient être envisagées pour réduire la contamination par C. difficile dans les milieux de soins. Il peut également être utile d'ajuster le temps d'exposition et l'intensité du traitement à l'ozone avec une application uniquement dans les chambres d'isolement C.difficile. Et, nous devons nous rappeler que la méthode de décontamination à l'ozone ne peut pas remplacer totalement le nettoyage manuel de routine à l'aide de désinfectants et que les politiques antimicrobiennes peuvent également être très efficaces pour contrôler C. difficile5. L'efficacité de l'ozone en tant que stérilisateur variait selon les différents types de MDRO dans cette étude. L'efficacité peut dépendre de plusieurs facteurs, tels que le stade de croissance, l'enveloppe cellulaire et l'efficacité des mécanismes de réparation21,22. Les raisons des différences d'efficacité de la stérilisation à l'ozone à la surface de chaque matériau peuvent être liées à la formation d'un biofilm. Des études antérieures ont montré que A. baumanni et E. faecium confèrent une tolérance environnementale accrue lorsqu'ils existent sous forme de biofilm23,24,25. Néanmoins, cette étude a montré que l'ozone a un effet de stérilisation significatif sur les MDRO et les spores de C. difficile.

La limite de notre étude est que nous avons évalué l'effet antiseptique de l'ozone après remise en culture. Cela pourrait entraîner une surestimation du nombre de cellules bactériennes survivantes.

Bien que cette étude ait été menée pour évaluer l'efficacité de l'ozone comme stérilisateur en milieu hospitalier, il est difficile de généraliser nos résultats à tous les milieux hospitaliers. Par conséquent, d'autres études sont nécessaires pour examiner l'applicabilité et la compatibilité de ce stérilisateur à l'ozone DBD en milieu hospitalier réel.

L'ozone généré par un réacteur à plasma DBD peut fournir un outil de décontamination simple et précieux pour les MDRO et C. difficile. Le traitement à l'ozone peut donc être considéré comme un moyen alternatif valable de désinfection de l'environnement hospitalier.

Les ensembles de données utilisés et/ou analysés au cours de la présente étude sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

Organismes multirésistants

Décharge à barrière diélectrique

Entérocoque résistant à la vancomycine

Entérobactéries résistantes aux carbapénèmes

Pseudomonas aeruginosa résistant aux carbapénèmes

Acinetobacter baumannii résistant aux carbapénèmes

Microscopie à force atomique

Organisation Mondiale de la Santé

Bêta-lactamase à spectre étendu

Travailleur de la santé

Ultra-violet

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Cette étude a été soutenue par la subvention du programme de recherche sur la convergence future de l'Université Sungkyunkwan-Kangbuk Samsung Hospital (SKKU-KSH).

École de génie mécanique de l'Université Sungkyunkwan, 2066, Serbu-ro, Jangan-gu, Suwon-si, Gyeonggi-do, République de Corée

Cheolwoo Bong, Jinseung Bae, Sungsu Park & ​​​​Moon Soo Bak

Institut biomédical pour la convergence à SKKU (BICS), Université Sungkyunkwan, Suwon, Corée

Parc Sungsu et Moon Soo Bak

Département de microbiologie, École de médecine de l'Université Sungkyunkwan, Suwon, Corée du Sud

Ji Young Choi et Kwan Soo Ko

Division des maladies infectieuses, Département de médecine interne, Hôpital Kangbuk Samsung, École de médecine de l'Université de Sungkyunkwan, 29, Saemoonan-ro, Jongro-gu, Séoul, 03181, République de Corée

Hae Suk Cheong

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MSB, KSK et HSC impliqués dans la conception et la conception de l'étude, l'analyse, la rédaction du manuscrit. CB, JYC, JB et SP impliqués dans l'expérience. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Correspondance avec Moon Soo Bak ou Hae Suk Cheong.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Bong, C., Choi, JY, Bae, J. et al. Efficacité de l'ozone généré par un réacteur plasma à décharge à barrière diélectrique contre les pathogènes multirésistants et les spores de Clostridioides difficile. Sci Rep 12, 14118 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18428-w

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Reçu : 18 mars 2022

Accepté : 11 août 2022

Publié: 18 août 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-18428-w

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