13.4: Kupima Ufanisi wa Antiseptics na Disinfectants

Malengo ya kujifunza

• Eleza kwa nini mgawo wa phenol hutumiwa
• Kulinganisha na kulinganisha disk-utbredningen, matumizi dilution, na mbinu za matumizi ya kupima ufanisi wa antiseptics, disinfectants, na sterilants

Ufanisi wa disinfectants mbalimbali za kemikali hujitokeza katika maneno yaliyotumiwa kuelezea. Vimelea vya kemikali vinajumuishwa na nguvu za shughuli zao, na kila aina inayoonyesha aina ya microbes na virusi vya disinfectants sehemu yake ni bora dhidi. Germicides ya kiwango cha juu ina uwezo wa kuua seli za mimea, fungi, virusi, na endospores, na kusababisha sterilization, na matumizi ya kupanuliwa. Germicides ya kiwango cha kati, kama jina lao linavyoonyesha, hazifanyi kazi dhidi ya endospores na virusi fulani, na germicides ya kiwango cha chini huua seli za mimea tu na virusi fulani vilivyofunikwa, na hazifanyi kazi dhidi ya endospores.

Hata hivyo, hali kadhaa za mazingira huathiri potency ya wakala wa antimicrobial na ufanisi wake. Kwa mfano, urefu wa mfiduo ni muhimu hasa, na mfiduo tena kuongeza ufanisi. Vile vile, mkusanyiko wa wakala wa kemikali pia ni muhimu, na viwango vya juu vinakuwa na ufanisi zaidi kuliko wale wa chini. Joto, pH, na mambo mengine yanaweza pia kuathiri potency ya wakala wa disinfecting.

Njia moja ya kuamua ufanisi wa wakala wa kemikali ni pamoja na nyuso za swabbing kabla na baada ya matumizi ili kuthibitisha kama shamba la kuzaa lilihifadhiwa wakati wa matumizi. Vipimo vya ziada vinaelezwa katika sehemu zinazofuata. Vipimo hivi vinaruhusu matengenezo ya itifaki zinazofaa za kuzuia disinfection katika mazingira ya kliniki, kudhibiti ukuaji wa microbial kulinda wagonjwa, wafanyakazi wa afya, na jamii.

Phenol Factor

Ufanisi wa disinfectant au antiseptic inaweza kuamua kwa njia kadhaa. Kihistoria, ufanisi wa wakala wa kemikali mara nyingi ulilinganishwa na ule wa fenoli, wakala wa kwanza wa kemikali uliotumiwa na Joseph Lister. Mwaka 1903, wanakemia wa Uingereza Samuel Rideal (1863—1929) na J. Ainslie Walker (1868—1930) walianzisha itifaki ya kulinganisha ufanisi wa kemikali mbalimbali na ile ya fenoli, wakitumia kama viumbe vyao vya mtihani Staphylococcus aureus (bakteria ya gramu-chanya) na Salmonella enterica serovar Typhi (bakteria ya gramu-hasi). Walionyesha bakteria ya mtihani kwa ufumbuzi wa kemikali ya antimicrobial diluted katika maji kwa dakika 7.5. Kisha walihesabu mgawo wa phenoli kwa kila kemikali kwa kila moja ya bakteria mbili zilizojaribiwa. Mgawo wa phenol wa 1.0 ina maana kwamba wakala wa kemikali ana kiwango sawa cha ufanisi kama phenol. Wakala wa kemikali na mgawo wa phenol wa chini ya 1.0 ni ufanisi zaidi kuliko phenol. Mfano ni formalin, na coefficients ya phenol ya 0.3 (S. aureus) na 0.7 (S. enterica serovar Typhi). Wakala wa kemikali na mgawo wa phenol zaidi ya 1.0 ni bora zaidi kuliko phenol, kama vile kloriamu, na coefficients ya phenol ya 133 na 100, kwa mtiririko huo. Ingawa mgawo wa fenoli mara moja ulikuwa kipimo muhimu cha ufanisi, haitumiwi tena kwa kawaida kwa sababu hali na viumbe vilivyotumiwa vilichaguliwa kiholela.

Zoezi\(\PageIndex{1}\)

Ni tofauti gani kati ya ngazi tatu za ufanisi wa disinfectant?

Njia ya Kutenganishwa kwa Disk

Njia ya usambazaji wa disk inahusisha kutumia kemikali tofauti ili kutenganisha disks za karatasi za chujio (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Diski hizo huwekwa kwenye sahani ya agar ambayo imekuwa inoculated na bakteria inayolengwa na kemikali zinaenea nje ya diski ndani ya agar ambako bakteria wamekuwa inoculated. Kama “lawn” ya bakteria inakua, maeneo ya kuzuia ukuaji wa microbial yanazingatiwa kama maeneo ya wazi karibu na disks. Ingawa kuna mambo mengine yanayochangia ukubwa wa maeneo ya kukandamiza (kwa mfano, kama wakala ni maji mumunyifu na uwezo wa kueneza katika agar), maeneo makubwa kwa kawaida yanahusiana na kuongezeka kwa ufanisi wa kukandamiza wa wakala wa kemikali. Kipenyo katika kila eneo hupimwa kwa milimita.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Jaribio la usambazaji wa disk hutumiwa kuamua ufanisi wa mawakala wa kemikali dhidi ya microbe fulani. (a) Sahani ni inoculated na rekodi mbalimbali za antimicrobial. Eneo la uzuiaji karibu na kila diski linaonyesha jinsi ufanisi kwamba antimicrobial ni dhidi ya aina fulani inayojaribiwa. (b) Katika sahani hizi, mawakala wanne wa antimicrobial hujaribiwa kwa ufanisi katika kuua Pseudomonas aeruginosa (kushoto) na Staphylococcus aureus (kulia). Antimicrobials hizi zinafaa zaidi katika kuua S. aureus, kama ilivyoonyeshwa na ukubwa wa maeneo ya kuzuia. (mikopo b: mabadiliko ya kazi na Shirika la Marekani kwa Microbiology)

Zoezi\(\PageIndex{2}\)

Wakati kulinganisha shughuli za disinfectants mbili dhidi ya microbe moja, kwa kutumia disk-diffusion assay, na kuchukua wote ni maji mumunyifu na inaweza kwa urahisi kueneza katika agar, bila disinfectant ufanisi zaidi na eneo kubwa ya kukandamiza au ndogo?

Matumizi ya dilution mtihani

Njia nyingine pia hutumiwa kupima ufanisi wa wakala wa kemikali katika mazingira ya kliniki. Mtihani wa matumizi ya dilution hutumiwa kwa kawaida kuamua ufanisi wa kuzuia disinfection ya kemikali kwenye uso usio na uhai. Kwa mtihani huu, silinda ya chuma cha pua imeingizwa katika utamaduni wa microorganism inayotengwa na kisha ikauka. Silinda ni kisha limelowekwa katika ufumbuzi wa disinfectant katika viwango mbalimbali kwa muda maalum. Hatimaye, silinda huhamishiwa kwenye tube mpya ya mtihani iliyo na katikati safi ya kuzaa ambayo haina disinfectant, na tube hii ya mtihani inakabiliwa. Uhai wa bakteria unaonyeshwa kwa kuwepo kwa ugonjwa wa kati, wakati mauaji ya viumbe vinavyolengwa kwenye silinda na disinfectant haitazalisha ugonjwa wowote.

Chama cha Rasmi Kilimo Chemists International (AOAC), kundi lisilo la faida ambalo linaweka viwango vingi vya itifaki, imeamua kuwa kiwango cha chini cha 59 ya 60 replicates lazima kuonyesha hakuna ukuaji katika mtihani huo kufikia matokeo kupita, na matokeo lazima repeatable kutoka makundi mbalimbali ya disinfectant na wakati wa kazi kwa siku tofauti. Wazalishaji wa disinfectant hufanya vipimo vya matumizi ya dilution ili kuthibitisha madai ya ufanisi kwa bidhaa zao, kama ilivyochaguliwa na EPA.

Zoezi\(\PageIndex{3}\)

Je, mtihani wa matumizi ya dilution unafanywa katika mazingira ya kliniki? Kwa nini?

Mtihani wa Kutumia

Mtihani wa matumizi unaweza kuamua kama suluhisho la kutumika kikamilifu la disinfectant katika mazingira ya kliniki ni microbially uchafu (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Sampuli ya 1-ml ya disinfectant iliyotumiwa hupunguzwa ndani ya 9 ml ya kati ya mchuzi wa kuzaa ambayo pia ina kiwanja cha kuzuia disinfectant. Matone kumi, jumla ya takriban 0.2 ml ya mchanganyiko huu, kisha huingizwa kwenye kila sahani mbili za agar. Sahani moja inakabiliwa saa 37 °C kwa siku 3 na nyingine inakabiliwa na joto la kawaida kwa siku 7. Sahani zinafuatiliwa kwa ukuaji wa makoloni ya microbial. Ukuaji wa makoloni tano au zaidi kwenye sahani ama unaonyesha kuwa seli za microbial zinazofaa zilikuwepo katika suluhisho la disinfectant na kwamba ni machafu. Vipimo vile vya matumizi hufuatilia ufanisi wa disinfectants katika mazingira ya kliniki.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Kutumiwa ufumbuzi wa disinfectant katika mazingira ya kliniki unaweza kuchunguzwa na mtihani wa matumizi ya uchafuzi na microbes.

Zoezi\(\PageIndex{4}\)

Je, mtihani mzuri wa matumizi unaonyesha nini?

Mtazamo wa Hospitali

Licha ya matibabu ya antibiotic, dalili za Roberta zilikuwa mbaya zaidi. Alianzisha pyelonephritis, maambukizi makubwa ya figo, na alikuwa rehospitalini katika kitengo cha utunzaji mahututi (ICU). Hali yake iliendelea kuzorota, na alianzisha dalili za mshtuko wa septic. Katika hatua hii, daktari wake aliamuru utamaduni kutoka mkojo wake kuamua sababu halisi ya maambukizi yake, pamoja na mtihani wa unyeti wa madawa ya kulevya ili kuamua ni antibiotics gani inayofaa dhidi ya bakteria ya causative. Matokeo ya mtihani huu yalionyesha upinzani dhidi ya aina mbalimbali za antibiotics, ikiwa ni pamoja na carbapenems, darasa la antibiotics ambayo hutumiwa kama mapumziko ya mwisho kwa aina nyingi za maambukizi ya bakteria. Hii ilikuwa ni matokeo ya kutisha, na kupendekeza kuwa maambukizi ya Roberta yalisababishwa na kinachojulikana kama superbug: aina ya bakteria ambayo ina maendeleo ya upinzani dhidi ya wengi wa antibiotics kawaida kutumika. Katika kesi hiyo, wakala wa causative ni mali ya Enterobacteriaceae ya sugu ya carbapenem (CRE), familia ya bakteria ya sugu ya madawa ya kulevya ambayo hupatikana kwa kawaida katika mfumo wa utumbo (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Wakati CRE inapoletwa kwa mifumo mingine ya mwili, kama inaweza kutokea kwa njia ya vyombo vya upasuaji visivyosafishwa vibaya, catheters, au endoscopes, maambukizi ya fujo yanaweza kutokea.

Maambukizi ya CRE ni vigumu sana kutibu, na kiwango cha vifo vya 40% - 50%. Ili kutibu maambukizi yake ya figo na mshtuko wa septic, Roberta alitibiwa na dialysis, maji ya ndani, na dawa za kudumisha shinikizo la damu na kuzuia kuganda damu. Pia alianza juu ya matibabu ya fujo na utawala wa intravenous wa dawa mpya iitwayo tigecycline, ambayo imekuwa na mafanikio katika kutibu maambukizi yanayosababishwa na bakteria sugu ya madawa ya kulevya.

Baada ya wiki kadhaa katika ICU, Roberta alipona kutokana na maambukizi yake ya CRE. Hata hivyo, maafisa wa afya ya umma hivi karibuni waligundua kuwa kesi ya Roberta haikutengwa. Wagonjwa kadhaa ambao walipata taratibu zinazofanana katika hospitali hiyo pia waliendeleza maambukizi ya CRE, wengine hufa kama matokeo. Hatimaye, chanzo cha maambukizi kilifuatiwa na duodenoscopes kutumika katika taratibu. Licha ya wafanyakazi wa hospitali kufuata itifaki za mtengenezaji wa kuzuia disinfection, bakteria, ikiwa ni pamoja na CRE, ilibaki ndani ya vyombo na ilianzishwa kwa wagonjwa wakati wa taratibu.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): CRE ni aina kubwa ya madawa ya kulevya ya bakteria ambayo ni kawaida yanayohusiana na maambukizi ya nosocomial. (mikopo: Vituo vya Kudhibiti Magonjwa na Kuzuia)

Nani ni wajibu?

Maambukizi ya Enterobacteriaceae ya sugu ya Carbapenem kutokana na endoscopes zilizochafuliwa zimekuwa tatizo la juu sana katika miaka ya hivi karibuni. Mlipuko kadhaa wa CRE umefuatiliwa na endoscopes, ikiwa ni pamoja na kesi katika Kituo cha Matibabu cha Ronald Reagan UCLA mwanzoni mwa 2015 ambapo wagonjwa 179 wanaweza kuwa wamefunuliwa na hadubini iliyosababishwa. Wagonjwa saba walipata maambukizi, na wawili baadaye walikufa. Mahakama kadhaa yamewekwa dhidi ya Olympus, mtengenezaji wa endoscopes. Wengine wanadai kuwa Olympus hakupata idhini ya FDA kwa mabadiliko ya kubuni ambayo inaweza kuwa imesababisha uchafuzi, na wengine wanadai kuwa mtengenezaji anajua alizuia habari kutoka hospitali kuhusu kasoro katika endoscopes.

Mahakama za kisheria kama hizi huleta maswali magumu ya kujibu kuhusu dhima. Taratibu za uvamizi ni hatari ya asili, lakini matokeo mabaya yanaweza kupunguzwa kwa kufuata kali kwa itifaki zilizoanzishwa. Ni nani anayehusika, hata hivyo, wakati matokeo mabaya yanatokea kutokana na itifaki za uharibifu au vifaa vibaya? Je, hospitali au wafanyakazi wa afya wanaweza kuwajibika ikiwa wamefuata utaratibu usiofaa? Je, wazalishaji wanapaswa kuwajibika- na labda watafukuzwa nje ya biashara-ikiwa vifaa vyao vya kuokoa maisha vinashindwa au vinapatikana vibaya? Ni jukumu gani la serikali katika kuhakikisha kuwa matumizi na matengenezo ya vifaa vya matibabu na itifaki ni salama?

Itifaki za kusafisha au kupakia vifaa vya matibabu mara nyingi hutengenezwa na mashirika ya serikali kama FDA, na vikundi vingine, kama AOAC, shirika lisilo la kisayansi lisilo la faida linaloanzisha itifaki nyingi kwa matumizi ya kawaida duniani. Taratibu hizi na itifaki zinachukuliwa na wazalishaji wa vifaa na vifaa vya matibabu. Hatimaye, watumiaji wa mwisho (hospitali na wafanyakazi wao) wanajibika kwa kufuata taratibu hizi na wanaweza kuwajibika ikiwa uvunjaji hutokea na wagonjwa wanapata ugonjwa kutokana na vifaa visivyosafishwa.

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Utaratibu wa lifti katika duodenoscope una miundo ambayo ni vigumu kufuta disinfect. Pathogens ambazo zinaishi protoksi za kuzuia disinfection zinaweza kupitishwa kutoka kwa mgonjwa mmoja hadi mwingine, na kusababisha maambukizi makubwa. (mikopo “picha”: mabadiliko ya kazi na Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa)

Kwa bahati mbaya, itifaki hazipatikani, na wakati mwingine inachukua matokeo mabaya kufunua makosa yao. Mwaka 2008, FDA iliidhinisha disinfection itifaki kwa endoscopes, kwa kutumia glutaraldehyde (katika mkusanyiko chini wakati kuchanganywa na fenoli), o-phthalaldehyde, peroksidi hidrojeni, asidi perasetiki, na mchanganyiko wa peroksidi hidrojeni na asidi perasetiki. Hata hivyo, kuzuka kwa CRE baadae kutokana na matumizi ya hadubini ilionyesha kuwa itifaki hii peke yake haikuwa duni

Kutokana na kuzuka kwa CRE, hospitali, wazalishaji, na FDA wanachunguza ufumbuzi. Hospitali nyingi zinaanzisha taratibu za kusafisha zaidi kuliko zile zilizoagizwa na FDA. Wazalishaji wanatafuta njia za kuunda upya duodenoscopes ili kupunguza miamba magumu kufikia ambapo bakteria zinaweza kutoroka viini, na FDA inasasisha itifaki zake. Mwezi Februari 2015, FDA aliongeza mapendekezo mapya kwa makini kusafisha mkono wa utaratibu wa lifti ya duodenoscope (mahali ambapo microbes ni uwezekano mkubwa wa kuepuka disinfection), na kutoa nyaraka makini zaidi kuhusu udhibiti wa ubora wa itifaki disinfection (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Hakuna uhakika kwamba taratibu mpya, itifaki, au vifaa vitaondoa kabisa hatari ya maambukizi yanayohusiana na endoscopes. Hata hivyo vifaa hivi vinatumiwa kwa mafanikio katika taratibu 500,000—650,000 kila mwaka nchini Marekani, wengi wao wakiokoa maisha. Kwa wakati gani hatari zinazidi faida za vifaa hivi, na ni nani anayepaswa kuwajibika wakati matokeo mabaya yanapotokea?

Dhana muhimu na Muhtasari

• Disinfectants ya kemikali ni makundi na aina ya microbes na mawakala wa kuambukiza wao ni bora dhidi. Germicides ya kiwango cha juu huua seli za mimea, fungi, virusi, na endospores, na hatimaye zinaweza kusababisha sterilization. Germicides ya kiwango cha kati haiwezi kuua virusi vyote na hayana ufanisi zaidi dhidi ya endospores. Germicides ya kiwango cha chini huua seli za mimea na virusi vingine vilivyotengenezwa, lakini hazifanyi kazi dhidi ya endospores.
• Ufanisi wa disinfectant huathiriwa na mambo kadhaa, ikiwa ni pamoja na urefu wa mfiduo, ukolezi wa disinfectant, joto, na pH.
• Kihistoria, ufanisi wa disinfectant kemikali ulilinganishwa na ile ya phenol wakati wa kuua Staphylococcus aureus na Salmonella enterica serovar Typhi, na mgawo wa phenol ulihesabiwa.
• Njia ya kutenganishwa kwa disk hutumiwa kupima ufanisi wa disinfectant ya kemikali dhidi ya microbe fulani.
• Mtihani wa dilution ya matumizi huamua ufanisi wa disinfectant juu ya uso. Vipimo vya matumizi vinaweza kuamua kama ufumbuzi wa disinfectant hutumiwa kwa usahihi katika mipangilio ya kliniki.