Estudos de esterilização por plasma a pressão atmosférica

Abstract

Apesar da variedade de tecnologias disponíveis aos serviços de saúde paia o processamento dos produtos para a saúde, as especificidades de cada instrumental são determinantes na escolha do método mais indicado. Atualmente, o desafio da área tecnológica é desenvolver métodos eficazes para o processamento de materiais que não podem ser submetidos a grandes estresses físicos, como temperatura e pressão. A esterilização por plasma é uma tecnologia que chama muito a atenção pela rapidez, segurança e efetividade. Apesar de se denominarem esterilizadores por plasma, os produtos hoje no mercado têm como principal agente esterilizante o vapor de Peróxido de Hidrogênio e o Acido Peracético, ficando a etapa de produção de plasma responsável pela remoção de resíduos tóxicos da superfície dos materiais esterilizados. Uma das linhas de pesquisa do Laboratório de Plasmas da Universidade de Brasília é o desenvolvimento de fontes de plasma para controle de poluentes. O presente trabalho baseou- se na montagem e adaptação de uma dessas fontes para estudes de esterilização a pressão atmosférica. A descarga do tipo barreira dielétrica foi produzida utilizando-se ar comum como gás precursor e tensões AC de 16.3 kV e 60Hz. Na validação microbiológica, foram utilizados esporos de Geobactllus stearothermophllus, considerados os mais resistentes ao processo de esterilização por plasma. O protocolo de validação microbiológica incluiu exposições de amostras biológicas com pelo menos 10‘ esporos viáveis ao plasma por 2, 5, 10, 15, 20 e 40 minutos. Em razão das baixas correntes elétricas obtidas na descarga, a potência média do sistema foi de 14.6W. Foi obtido valor de redução decimal dos esporos viáveis, ou valor-D. de 8.40 minutos, tempo um pouco maior que o relatado por autores que trabalharam com fontes semelhantes. Associou-se esse resultado ao posicionamento das amostras biológicas em relação à descarga e à baixa potência do sistema. Houve variações de até 30% na contagem de células viáveis para cada tempo de exposição ao plasma. Associou-se a velocidade da morte microbiana, e, por conseguinte, a capacidade biocida do plasma, com a variação da umidade relativa do ar, a qual influencia na quantidade de espécies reativas derivadas da dissociação da molécula de água no plasma, como a hidroxila e alguns óxidos. Ainda assim, foi obtida a eliminação de todos os esporos viáveis após 40 minutos de exposição ao plasma. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Despite the variety of technologies available to health services for the processing of health care products, the characteristics of each instrument are decisive in the choice of the most appropriate method. Currently, the technological challenge is to develop efficient methods to disinfect and sterilize heat-sensitive materials, which cannot be subjected to great physical stress. The plasma sterilization is a technology that draws a lot of attention for it congregates quickness, safety and effectiveness .Although called plasma sterilization systems, the equipment available today have as primary sterilization agents the Hydrogen Peroxide and Peracetic Acid, and the plasma phase is responsible mainly for the removal of toxic residuals from the surface of the sterilized material. One research line of the Plasmas Laboratory at the University of Brasilia is the development of plasma sources for pollutant control. The present work is based on the assembly and adjustment of one of these sources for sterilization studies at atmospheric pressure. A single dielectric barrier discharge was produced using ordinary air as the precursor gas and AC voltages of 16.3 kV and 60 Hz. In microbiological validation, we used Geobaclllus stearothermophtlus spores, considered the most resistant to the plasma sterilization process. The validation protocol included the exposure of biological samples with at least 10' viable spores to the plasma for 2, 5,10, 15, 20 and 40 minutes. Because of the low electrical currents obtained in the discharge, the average power of the system was 14.6 W. The decimal reduction time of viable spores, or D-value obtained was 8.40 minutes, a tune slightly higher than the ones reported by authors who work with similar sources. We associated this result to the positioning of the biological samples in our device and the low power of cur system. There were variations of 30% in the counting of viable cells for each exposure time to the plasma. We associated the kinetics of the microbial death, and therefore the biocidal capability of the plasma, to the variations on the relative humidity of the air. These variations lead to changes in the concentration of reactive species produced from dissociation of the water molecule in plasma such as the hydroxyl and some oxides. Nevertheless, we observed the elimination of all viable spores after 40 minutes exposure to plasma.