BRPI0614466A2

BRPI0614466A2 - aparelho para concentrar um nebulizante, métodos para concentrar uma solução e um nebulizante, e, método para desinfetar ou esterilizar um artigo, ou parte do artigo

Info

Publication number: BRPI0614466A2
Application number: BRPI0614466-7A
Authority: BR
Inventors: Vladimir Berentsveig; Ron Weinberger
Original assignee: Saban Ventures Pty Ltd
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2012-11-27
Also published as: CN104107447A; WO2007014435A1; JP2009502368A; US20080219884A1; IL189236A0; US20140105787A1; EP2543391B1; WO2007014436A1; US20140154135A1; EP2543391A1; CN101237895A; AU2006275318B2; CN101237894A; EP1933887B1; EP1933887A4; EP1919521B1; JP5222140B2; CA2617631C; CN101237896B; EP1954323B1

Abstract

APARELHO PARA CONCENTRAR UM NEBULIZANTE, MéTODOS PARA CONCENTRAR UMA SOLUçãO E UM NEBULIZANTE, E, MéTODO PARA DESINFETAR OU ESTERILZIAR UM ARTIGO, OU PARTE DO ARTIGO. é descrito um aparelho para concentrar um nebulizante compreendendo um conduto de fluxo de nebulizante e um conduto de contrafluxo, ou preferivelmente uma pluralidade de condutos de fluxo de nebulizante alternados e condutos de contrafluxo correspondentes em um arranjo em camadas ou coaxial, em que pelo menos uma parte do conduto de fluxo de nebulizante e dos ditos condutos de contrafluxo define respectivos lados opostos de uma membrana permeável a gás. Em uso, um nebulizador fica em comunicação com o conduto de fluxo de nebulizante, e o fluxo e contrafluxo de nebulizantes são na mesma direção, ou em direções opostas, e agem para concentrar a quantidade de ativo em uma gotícula, por exemplo, de 35% em peso a 60% em peso de peróxido de hidrogênio em água para desinfetar e/ou esterilizar um artigo.

Description

"APARELHO PARA CONCENTRAR UM NEBULIZANTE, MÉTODOS PARA CONCENTRAR UMA SOLUÇÃO E UM NEBULIZANTE, E, MÉTODO PARA DESINFETAR OU ESTERILIZAR UM ARTIGO, OU PARTE DO ARTIGO"

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção diz respeito a um método e aparelho para concentrar aerossóis, tal como o que pode ser usado, por exemplo, na desinfecção ou esterilização de uma superfície. O método e aparelho são particularmente adequados para desinfetar ou esterilizar instrumentos médicos, mas não estão limitados a esse uso.

FUNDAMENTOS PA INVENÇÃO

O presente pedido incorpora pela referência a íntegra dos pedidos co-pendentes AU2005904181, AU2005904196 e AU2005904198.

Conforme descrito nesses pedidos co-pendentes, processos e aparelhos de esterilização que abordam os critérios seguintes são altamente desejáveis.

(a) evitar a necessidade de vácuo;

(b) evitar a necessidade de uma etapa de lavagem;

(c) evitar a necessidade de temperaturas acima de 60°C.

Muitos dos processos da técnica anterior empregam etapas de

vácuo e/ou lavagem. Essas têm o efeito de aumentar a complexidade e o custo do aparelho exigido, e podem prolongar o tempo do processo de desinfecção ou esterilização consideravelmente (significando tempo morto para instrumentos médicos caros). O uso de altas temperaturas pode também aumentar a complexidade e o custo de instrumentos de esterilização, mas, ainda mais importante, pode danificar muitos materiais.

r

E desejável fornecer métodos e aparelhos de desinfecção que atendam esses critérios, atingindo ao mesmo tempo a mais alta eficácia possível na destruição de patógenos, especialmente quando se tratam superfícies oclusas, casadas e de lúmens.

É desejável que os métodos de desinfecção usem peróxido de hidrogênio. Peróxido de hidrogênio a baixas concentrações é seguro de transportar, vender e manusear, e é extremamente bem conhecido, com pouca ou nenhuma barreira regulatória para seu uso. Entretanto, existem problemas com esses métodos que exigem peróxido de hidrogênio a alta concentração como um material de partida. Por exemplo, processos a vapor e plasma comerciais usam como material de partida soluções de peróxido 60% corrosivas e irritantes que exigem embalagem e precauções de manuseio especiais.

Quando é usado peróxido de hidrogênio na forma de pequenas gotículas (j ateadas, ultra-sonicamente nebulizadas, etc.), as partículas têm uma tendência de depositar como gotículas nas superfícies e a camada residual de peróxido é um problema potencial. Instrumentos médicos, embalagem de alimentos e outros itens desinfetados podem ser armazenados secos para evitar recontaminação. De forma importante, instrumentos cirúrgicos não devem conter peróxido residual a níveis superiores a 1

micrograma/centímetro quadrado.

Entretanto, a eliminação de peróxido residual é muito difícil. Ela exige tanto lavagem, que introduz os problemas associados previamente discutidos em nossos pedidos co-pendentes com relação a sistemas líquidos, períodos prolongados de secagem a alta temperatura (que neutralizam completamente qualquer vantagem decorrente dos curtos tempos para matar e baixas temperaturas de processo) ou que exigem o uso de catalase ou outro dispositivo químico para decompor o peróxido (que ainda exige secagem e que criar uma série de problemas com os produtos químicos residuais deixados nos instrumentos) ou o uso de vácuo. Dessa maneira, é desejável prover um sistema que usa a mínima quantidade possível de peróxido para atingir um efeito desejado. Qualquer discussão da técnica anterior em toda a relatório descritivo não deve ser em nenhuma hipótese considerada uma admissão que tal técnica anterior é amplamente conhecida ou que forma parte do conhecimento geral comum no campo.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

É um objetivo da invenção prover métodos e aparelhos melhorados para desinfetar ou esterilizar instrumentos médicos que evita ou atenua pelo menos algumas das desvantagens da técnica anterior.

É um objetivo de modalidades preferidas da invenção fornecer métodos e aparelhos melhorados capazes de concentrar e melhorar as propriedades de um aerossol.

A menos que o contexto exija claramente de outra forma, em toda a descrição e nas reivindicações, as palavras "compreende", "compreendendo" e similares devem ser interpretadas em um sentido inclusivo, oposto a um sentido exclusivo ou exaustivo; ou seja, no sentido de "incluir, mas sem limitações".

DECLARAÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção fornece um aparelho para concentrar um nebulizante, compreendendo: um conduto de fluxo de nebulizante; um conduto de contrafluxo; e

em que pelo menos uma parte do dito conduto de fluxo de nebulizante e do dito conduto de contrafluxo define respectivos lados opostos de uma membrana permeável a gás.

De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção fornece um aparelho para concentrar um nebulizante, compreendendo:

uma pluralidade de condutos de fluxo de nebulizante alternados e condutos de contrafluxo correspondentes; e em que pelo menos uma parte de cada dito conduto de fluxo de nebulizante e de um conduto de contrafluxo adjacente define respectivos lados opostos de uma membrana permeável a gás.

Os condutos de fluxo de nebulizante e condutos contra fluxo alternados podem ser dispostos em uma configuração em camadas.

Alternativamente, eles podem ser em um arranjo tubular coaxial concêntrico.

Cada conduto de fluxo de nebulizante compreende uma entrada e uma saída. Cada conduto contrafluxo compreende uma entrada e uma saída. Preferivelmente5 o fluxo de nebulizante e o contrafluxo são em direções opostas. Entretanto, eles podem ser na mesma direção, ou em qualquer outra direção, por exemplo, fluxos perpendiculares.

De acordo com um terceiro aspecto, a invenção fornece aparelho para concentrar um nebulizante, compreendendo: um conduto de fluxo de nebulizante; pelo menos dois condutos de contrafluxo; e em que pelo menos uma parte do dito conduto de fluxo de

nebulizante e dos ditos condutos de contrafluxo define respectivos lados opostos de membranas permeáveis a gás.

De acordo com um quarto aspecto, a invenção fornece um aparelho para concentrar um nebulizante, compreendendo: pelo menos dois condutos de fluxo de nebulizante;

um conduto de contrafluxo; e

em que pelo menos uma parte do dito conduto de contrafluxo e dos ditos condutos de fluxo de nebulizante define respectivos lados opostos de membranas permeáveis a gás. De acordo com um quinto aspecto, a presente invenção

fornece um método para concentrar um nebulizante, compreendendo as etapas de:

(1) prover um fluxo de um nebulizante consistindo em um ativo em um solvente e tendo uma primeira razão ativo:solvente a um primeiro lado de uma membrana permeável a gás; e

(2) prover um contrafluxo de um gás a um segundo lado da membrana permeável a gás para aumentar assim a dita primeira razão ativo:solvente no primeiro lado para uma segunda razão ativo:solvente maior que a primeira razão ativo:solvente.

O nebulizante é preferivelmente usado para desinfetar e/ou esterilizar um artigo.

O nebulizante é preferivelmente um nebulizante de água e um biocida. Mais preferivelmente, o biocida é peróxido de hidrogênio. A primeira razão ativo para solvente é preferivelmente cerca de 30% em peso.

A segunda razão ativo : solvente é preferivelmente cerca de70% em peso. O contrafluxo de gás é provido a uma taxa e por um tempo de maneira tal que a segunda razão não possa aumentar ainda mais.

Por preferência, o gás é ar, mais particularmente ar condicionado com umidade.

O pano ou membrana semipermeável pode ser um pano tecido ou não tecido, ou pode ser uma folha ou filme, ou uma combinação dos mesmos, e pode ser de uma construção em uma única camada ou de múltiplas camadas.

O termo "membrana sernipermeável" é aqui usado onde o

contexto permitir de forma a incluir todos tais panos e membranas com as propriedades selecionadas. A membrana semipermeável pode ser de natureza hidrofóbica ou hidrofílica.

A membrana semipermeável é selecionada para garantir que as partículas de nebulizante inicialmente não possam ser permeadas.

Neste relatório descritivo, onde o contexto permitir, referências a um pano ou membrana semipermeável inclui panos ou membranas adequados para pervaporação, bem como aqueles adequados somente para simples permeação, e referências a permeação incluem referências a pervaporação. Outras membranas além das descritas e mecanismos podem ser usadas e podem incluir membranas adequadas para pervaporação.

Em uma modalidade altamente preferida, uma solução de peróxido com uma concentração inicial de pelo menos 6%, preferivelmente20% - 35%, e mais preferivelmente 30% - 35%, é nebulizada. Preferivelmente, a solução é nebulizada em um nebulizador ultra-sônico operado a 2,4 MHz, que gera um aerossol no qual partículas com uma distribuição de faixa de tamanho de cerca de 1- 10 mícrons são suspensas em uma corrente de ar. Na forma aqui usada, o termo "nebulizante" descreve gotículas de líquido (isto é, partículas de líquido finamente divididas) aprisionadas em uma corrente de gás. Um sistema de gotículas de líquido ou suspensas em um gás é um "aerossol".

Sem querer ficar ligado pela teoria, acredita-se, que à medida que vapor d'água permeia através da membrana, da maneira descrita a seguir, e à medida que ar permeia, água evapora das gotículas de nebulizante a fim de restabelecer a pressão de vapor de equilíbrio no recipiente. A continuidade da evaporação das gotículas faz com que a solução de peróxido torne-se mais concentrada, e as gotículas contraiam de tamanho. Essas partículas de nebulizante menores e mais concentradas

são significativamente mais efetivas como um esterilizante que vapor de peróxido de hidrogênio da técnica anterior, e esterilizantes de nebulizante de peróxido e processos da técnica anterior.

Ar que permeia para dentro do recipiente é estéril em virtude de a membrana não ser permeável por microorganismos.

De acordo com um sexto aspecto, a invenção fornece um processo de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que a membrana semipermeável é selecionada para remover um ou mais vapores por um processo de pervaporação. Embora a invenção esteja aqui descrita com referência a peróxido de hidrogênio como o biocida, prevê-se que a invenção seja igualmente aplicável quando o biocida for um outro peróxido ou composto peróxi, ou poderia ser usada com outros biocidas vaporizáveis, ou biocidas quando dissolvidos em solventes adequados (que não precisam ser aquosos). Além disso, embora seja altamente preferível introduzir o biocida como um aerossol, em modalidades menos preferidas o biocida pode ser introduzido como um vapor, e o vapor subseqüentemente removido à pressão atmosférica por uma corrente exterior de ar (ou outro fluido) adjacente ao exterior da membrana. A introdução do biocida como um aerossol é bastante preferida em virtude de densidades iniciais muito mais altas de biocida por litro de recipiente poder ser alcançada do que com um vapor. Nosso pedido co- pendente indica que aerossóis de acordo com a invenção, que acreditamos ser os mesmos ou similares aos aerossóis produzidos neste processo, são mais efetivos que vapor.

De acordo com um sétimo aspecto, a presente invenção fornece um método para desinfetar ou esterilizar um artigo, ou parte de artigo, compreendendo as etapas de:

(1) encerrar o artigo, ou parte do artigo, em um primeiro recipiente que tem uma parede da qual pelo menos uma parte é um pano ou

membrana semipermeável;

(2) o pano ou membrana semipermeável sendo selecionado de forma a permitir que vapor passe de dentro para fora do recipiente, provendo ainda uma barreira contra a entrada de microorganismos e contra a saída de

partículas de nebulizante;

(3) admitir uma solução de biocida compreendendo um biocida dissolvido em um solvente em um segundo recipiente;

(4) concentrar o biocida em um segundo recipiente pela remoção de solvente para formar um biocida concentrado; (5) introduzir o biocida concentrado como um líquido ou um vapor, ou de uma combinação dos mesmos, do segundo recipiente no primeiro recipiente; e

em que as etapas (4) - (5) são conduzidas à pressão atmosférica, ou acima dela.

Em modalidades preferidas de acordo com o sexto aspecto, uma solução de peróxido de hidrogênio em água, por exemplo, com concentração 35%, é primeiramente concentrada como um nebulizante em uma câmara pela remoção de água através de uma membrana à pressão atmosférica. O nebulizante concentrado é então admitido em uma outra câmara que é desejavelmente um saco ou outro recipiente que tem uma membrana semipermeável, definida como uma parede ou parte desta, que é então selada. Isto permite que o artigo seja esterilizado e armazenado estéril no segundo recipiente e permite a remoção de peróxido de hidrogênio residual e água. Preferivelmente, a invenção fornece em particular um nanonebulizante com 90% de partículas na faixa de 3-5 μπι e uma concentração de peróxido de > 70% em peso e uma concentração de água menor que 30%» em peso.

De acordo com um oitavo aspecto, a invenção consiste em um nanonebulizante compreendendo uma solução de peróxido de hidrogênio suspensa na forma finamente dividida, em que as partículas de líquido têm concentração maior que 60% em peso de peróxido de hidrogênio e um diâmetro médio de menos de 1,0 mícron. Preferivelmente, as gotículas têm um diâmetro médio de menos de 0,8 mícrons. Percebe-se que, em sistemas aerossol da técnica anterior, as

partículas de líquido de peróxido tiveram uma concentração de menos de 35% em peso de peróxido de hidrogênio e um diâmetro médio acima de 2 mícrons. O relacionamento entre o tamanho de partículas e a velocidade de queda das partículas em um aerossol é não linear, e assim uma pequena redução no diâmetro de partícula aumenta bastante a estabilidade da suspensão, bem como aumenta a área superficial total da interface gás/líquido;

Desejavelmentej o nebulizante de acordo com o sétimo aspecto tem uma densidade de peróxido (gramas de peróxido de hidrogênio/litro de aerossol) muito maior que a densidade de peróxido de um vapor logo abaixo de seu limite de saturação a uma temperatura e umidade correspondentes.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A figura 1 é uma reprodução de uma figura da U.S. 4.797.255 que mostra (curva A) como o ponto de ebulição à pressão atmosférica de uma mistura água/peróxido muda com a concentração, e (curva B) como a composição do gás muda.

A figura 2 é um diagrama de uma primeira modalidade simples da presente invenção.

A figura 3 é um diagrama de um aparelho de esterilização que mostra o pré-concentrador da presente invenção.

A figura 4 é um diagrama esquemático mais detalhado de um aparelho de esterilização que mostra o pré-concentrador da presente invenção.

A figura 5 mostra uma modalidade adicional da presente

invenção.

A figura 6 mostra padrões de fluxo de nebulizante e

contrafluxo em uma modalidade da presente invenção.

A figura 7 mostra as chapas que podem ser usadas para separar membranas semipermeáveis nessas modalidades da presente invenção que usam arranjos empilhados. A figura 8 mostra resultados de um concentrador de membrana

da presente invenção.

A figura 9 mostra uma sonda ultra-sônica no arranjo de desinfecção com um nebulizador da presente invenção. DESCRIÇÃO DE MODALIDADES PREFERIDAS

A invenção será agora descrita no contexto de esterilização, mas p'ercebe-se que os pré-concentradores e métodos de pré-concentração da presente invenção podem ser usados em uma variedade de campos onde nebulizantes concentrados são desejados, por exemplo, distribuição de medicamento, pintura/impressão, preparação de alimentos, fabricação de materiais e similares. Por exemplo, diversos tais processos foram descritos (U.S. 6.451.254, U.S. 6.673.313 e U.S. 6.656.426) todas as quais envolvem concentrar uma solução de peróxido de hidrogênio reduzindo a pressão para preferivelmente evaporar água e remover a água através de uma bomba de vácuo antes da evaporação da solução.

O processo de pré-concentração geral da presente invenção ocorre no contexto seguinte, e pode ser visto com referência à figura 3. Um artigo a ser esterilizado 1 é colocado em uma câmara de esterilização 2. A câmara de esterilização 2 pode ser qualquer recipiente adequado, mas, vantajosamente, é um saco feito de uma membrana semipermeável, ou um recipiente selado com uma janela de membrana semipermeável 3.

Uma câmara do pré-concentrador da presente invenção 4 é conectada à montante da câmara de esterilização 2. A câmara de esterilização 2 e o pré-concentrador 4 são conectados de maneira tal que o fluxo entre o pré-concentrador e a câmara de esterilização possa ser aberto ou fechado por meio de uma válvula 5.

Um nebulizador ultra-sônico 6 é conectado à montante da câmara do pré-concentrador. Uma solução de peróxido de hidrogênio com uma concentração de partida preferivelmente em torno de 30-35% é nebulizada em um nebulizador ultra-sônico.

O nebulizador 6 pode ser alimentado com solução de esterilizante de uma forma contínua ou intermitente a partir de um suprimento maior 7, por exemplo, mantendo ainda um nível de líquido predeterminado no nebulizador, ou pode ser provido com um sistema de dosagem de um único disparo, por exemplo, um cartucho que fornece solução suficiente para um ciclo de esterilização ou uma pluralidade de ciclos de esterilização. Alternativamente, uma solução de esterilizante pode ser provida pré-embalada em uma cápsula que pode ser colocada em um nebulizador adaptado para que a cápsula fique em contato com o transdutor ultra-sônico do nebulizador. Neste caso, são providos meios para perfurar a cápsula para que ela possa liberar a solução como um nebulizante. Em uma outra modalidade, a solução estéril pode ser provida em uma cápsula com um transdutor ultra-sônico integral adaptado para ser energizado pelos contatos que estendem-se através da parede da cápsula quando a cápsula é inserida no nebulizador.

O nebulizador 6 não precisa ser ultra-sônico, e qualquer outro dispositivo para formar um aerossol poderia ser usado, incluindo aspersões, jatos e outros dispositivos. É concebível que peróxido possa ser pré-embalado e armazenado como um aerossol em um recipiente de aerossol e poderia ser admitido do recipiente de aerossol. Prevê-se também que cassetes que incorporam um transdutor ultra-sônico possam ser usado para gerar um aerossol in situ, dentro do recipiente encerrado que seria provido com conexões elétricas no exterior para permitir energização e controle. O nebulizador 6 opera preferivelmente a cerca de 2,4 MHz

para formar um aerossol tipicamente, com mais de 90% das gotículas tendo entre 1 e 10 μιη de diâmetro, com o tamanho mediano sendo em torno de 3 -5 μηι de diâmetro ("micropartículas").

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a nebulização por meio de um nebulizador ultra-sônico, entende-se que outros meios para nebulização incluindo aspersões, nebulizadores a jato, nebulizadores piezoelétricos e dispositivos de geração de nebulizantes similares podem ser empregados. Conforme descrito em nosso pedido co- pendente (PCT/AU99/00505), partículas menores podem ser obtidas, incluindo um agente tensoativo, por exemplo, um álcool, na solução esterilizante, quando se usa nebulização ultra-sônica. Não é necessário que o nebulizador ultra-sônico opere continuamente e, em modalidades preferidas da invenção, o nebulizador pode ser ligado e desligado ciclicamente (ou em intervalos regulares), funcionando, por exemplo, cerca de 20 segundos por minuto.

O aerossol ou nebulizante de micropartículas é então propelido para o pré-concentrador 4 por meio de um ventilador 8 à montante do nebulizador 6. As micropartículas formadas pelo nebulizador 6 são

F

aprisionadas em uma corrente de gás que, na modalidade preferida, é ar. E uma vantagem significativa das modalidades preferidas da invenção em relação à técnica anterior é que elas não exigem uma fonte de ar estéril filtrado. Em vez disso, a invenção pode aspirar ar não estéril da câmara de esterilização, e esterilizá-lo enquanto o recircula em uso. Entretanto, se preferido, ar filtrado ascético poderia ser empregado. A corrente de gás não é necessariamente ar, e poderia ser, por exemplo, um gás inerte, tais como nitrogênio ou argônio, ou poderia ser oxigênio ou ozônio.

Em termos gerais, o pré-concentrador funciona expondo as gotículas de aerossol a uma face 10 de uma membrana semipermeável 9, enquanto uma corrente de ar move-se através da outra face 11 desta membrana semipermeável. Isto leva a evaporação preferencial da água doas gotículas do aerossol, fazendo com que elas tornem-se mais concentradas em relação a peróxido de hidrogênio. Em decorrência da evaporação preferencial de água, as gotículas de aerossol dentro do pré-concentrador 4 tornam-se mais concentradas em relação a peróxido de hidrogênio, com as concentrações aproximando-se de 60%, ou mais. A água continua evaporar preferencialmente das gotículas até que esta concentração de peróxido de hidrogênio máxima seja alcançada, depois do que peróxido e água evaporam em uma proporção fixa de equilíbrio. Uma vez formadas as pequenas gotículas altamente concentradas então fazem contato com o artigo a ser esterilizado.

Existem dois modos de operação preferidos possíveis do pré-

concentrador.

No primeiro modo de operação, que é um processo de

concentração em lotes, o caminho entre o concentrador 4 e a câmara de esterilização 2 é interrompido e um aerossol de uma solução de peróxido de hidrogênio 35% em água com tamanhos de gotículas entre 1 e 10 μτα é impulsionada para a câmara do pré-concentrador 4. A câmara do pré- concentrador é então isolada (fechando tanto a válvula 5 como 12) e o aerossol no pré-concentrador 4 é então concentrado. A concentração no pré- concentrador ocorre até que a máxima concentração de peróxido seja atingida, além do que peróxido e água evaporam em uma proporção fixa de equilíbrio. Uma vez que esta concentração máxima seja atingida, o caminho entre o pré- concentrador e a câmara de esterilização é aberto, abrindo a válvula 5 e o nebulizante concentrado é introduzido na câmara de esterilização 2.

No segundo modo operacional alternativo, que é um processo de concentração contínua, o caminho entre o pré-concentrador 4 e a câmara de esterilização 2 é deixado aberto. Um aerossol de uma solução de peróxido de hidrogênio 35% em água com tamanhos de gotículas entre IelO μηι entra na câmara do pré-concentrador 4 e passa continuamente através do pré- concentrador com uma propulsão do ventilador 8. À medida que as gotículas de aerossol passam através do pré-concentrador 4, a água é preferencialmente removida. O tempo de permanência das gotículas no pré-concentrador é tal que a máxima concentração possível de peróxido é atingida no momento em que elas deixam o pré-concentrador.

O nebulizante pode ser introduzido no pré-concentrador 4 de forma contínua ou intermitente, por exemplo, 2 segundos ligado / 18 segundos desligados; ou 5 segundos ligado /15 segundos desligado; por um período de, por exemplo, 2 minutos.

Entretanto, independente se o modo em lotes a) ou modo contínuo b) é empregado, ou mesmo caso seja usada alguma combinação de modos contínuo ou em lotes, as gotículas de aerossol que saem do pré- concentrador 4 e entram na câmara de esterilização 2 estão na sua máxima concentração de peróxido de hidrogênio disponível.

À medida que a concentração de peróxido de hidrogênio nas gotículas aumenta, a proporção de peróxido de hidrogênio no vapor em equilíbrio com as gotículas aumenta. Uma vez que o nebulizante concentrado é introduzido na

câmara de esterilização 2, ele faz contato com o artigo a ser esterilizado 1 e age nos patógenos na superfície. A câmara de esterilização 2 pode então ser selada do pré-concentrador 4. Em virtude de a concentração de peróxido estar em um máximo, não ocorrerá nenhuma concentração adicional da solução de peróxido na câmara de esterilização 2. Qualquer evaporação na câmara de esterilização ocorre de maneira tal que peróxido e água evaporem em uma proporção fixa de equilíbrio. O biocida concentrado então pode fazer contato com o artigo a ser esterilizado. O artigo a ser esterilizado pode ser armazenado na câmara de esterilização até quando for necessário. Isto também permite a remoção de peróxido de hidrogênio residual e água.

Para explicar cada uma das etapas, e mostrado na figura 4, o ciclo começa com a nebulização de peróxido de hidrogênio 27-35% em microgotículas dentro de uma câmara de nebulização 6 usando um transdutor cerâmico piezoelétrico ultra-sônico que vibra a 2,4 MHz. O transdutor pode funcionar continuamente ou de acordo com um ciclo operacional apropriado, de maneira tal que a nebulização seja intermitente. A névoa de nebulizante tem microgotículas que têm a mesma composição da solução massiva da qual ela é derivada.

Uma vez produzida, a névoa de nebulizante é transportada por um ventilador soprador 8 para o sistema concentrador de membrana 4 onde ela é concentrada por meio de evaporação em partículas submícrons ou nanonebulizante.

O concentrador de membrana 4 é preferivelmente um dispositivo multicamadas onde nebulizante escoa sobre camadas de membrana que têm um fluxo de ar alternado no seu outro lado. A remoção seletiva de uma proporção do vapor d'água do nebulizante ocorre no concentrador de membrana por causa das pressões parciais diferenciais de água e peróxido de hidrogênio. O concentrador pode ser eletricamente aquecido se necessário para fornecer o efeito desejado. Não somente as gotículas tornam-se mais concentradas 60-70%), em virtude da perda de solvente (água), elas ficam menores. As menores gotículas também aumentam a área superficial/volume e assim ficam mais estáveis. O resultado líquido é uma névoa ou nanonebulizante ultrafma, estável e concentrada. No ponto de saída do concentrador, a névoa é "terminalmente" concentrada de maneira tal que nenhuma concentração adicional de peróxido de hidrogênio ocorre na câmara de esterilização.

Em uma modalidade simples, vista na figura 2, o concentrador de membrana é uma montagem modular empilhável consistindo em 4 componentes principais - camada de fluxo, chapa de extremidade, tirante de união e folha de membrana. A figura 5 mostra uma pilha preferida de módulos do concentrador.

As camadas de fluxo 10 e 11 são definidas por chapas finas quadradas ou retangulares 12 com uma grande área aberta dentro e quatro fendas (galerias) dispostas paralelas às bordas externas, duas das quais são conectadas no espaço interno por meio das fendas. A orientação das camadas de escoamento (quando se usam seções quadradas), determina o número de camadas que são comuns a qualquer galeria particular, conseqüentemente duas linhas de fluxo distintas podem operar em um único conjunto pelo método de montagem.

As chapas de extremidade 13 permitem conexão de tubulação ou dispositivos externos no conjunto de membrana, e cada chapa de extremidade tem dois pontos de conexão que correspondem a duas fendas de galeria. As fendas nessas chapas de extremidade formam um coletor que direciona o fluxo para uma galeria particular pela conexão, e as conexões são deslocadas 90 graus uma da outra para garantir que elas acessem diferentes galerias.

Quando cinco camadas de fluxo, por exemplo, são empilhadas uma por cima da outra com orientações alternadas, isto é, 90 graus uma da outra, e separadas por folhas de material de membrana, elas formam dois grupos de camadas de fluxo, uma com duas camadas de fluxo 15 e a outra com três camadas de fluxo separadas 16 dentro do bloco. Essas camadas de fluxo são associadas tanto a conexões de nanonebulizante (15 no presente caso) quanto fluxo cruzado/contrafluxo (16 no presente caso) e, pela regulagem de suas vazões, difusão controlada é possível.

Os tirantes de união são usados para comprimir as camadas entre as chapas de extremidade e criar uma vedação de vapor, embora qualquer desenho que permita que os blocos se encaixem uns nos outros em um arranjo selado adequado possa ser usado. O material de membrana 9 também age como uma gaxeta entre as camadas.

Embora a pressão de vapor de peróxido de hidrogênio à tampa de extremidade da agulha seja desprezível, a água preferivelmente evapora no concentrador de membrana, como uma precaução contra qualquer fluxo de peróxido de hidrogênio que deixa o sistema, o contrafluxo se dá diretamente para o módulo destruidor catalítico onde ele é seguramente tratado.

A membrana semipermeável 9 no presente exemplo é preferivelmente feita de KIMGUARD™, um pano laminado de três camadas não algodão usando polipropileno e com uma camada interna que é hidrofóbica e resistente a penetração bacteriana. As duas camadas externas dão resistência a abrasão e resistência mecânica. Como um pano multicamadas, ele não tem tamanho de poro real, mas o pano é permeável, em virtude de canais microscópicos que fornecem um caminho sinuoso que limita a passagem de partículas às de menos de 0,2 mícron, isto é, é impermeável a microorganismos abaixo de 0,2 mícrons. Este pano permite que vapores de água e peróxido de hidrogênio permeiem através dos canais do pano. Os canais não permitem passagem de bactérias para a câmara e não permitem que nebulizante saia. Kimguard tem uma repelência hidrostática de 3,8 kPa (medida de hidrofobicidade) e uma carga de tração transversal de 70 Newtons e uma carga de tração na direção da máquina de 130 Newtons.

A membrana semipermeável 9 pode ser qualquer outra membrana semipermeável adequada que facilite a remoção de água, sendo ainda impermeável por microorganismos e partículas de nebulizante. Outros panos e membranas que são permeáveis a vapor d'água e vapores de peróxido de hidrogênio e impenetráveis por bactérias podem ser usados, por exemplo, TYVEK™ e SPUNGUARD™ (entretanto, KIMGUARD™ foi considerado2-3 vezes mais permeável a vapor de peróxido de hidrogênio que TYVEK™ nas condições nas quais ele é usado aqui. Conforme será discutido a seguir, outros materiais de membrana permeável tais como NAFION™ (que é hidrofilico) e similares podem também ser empregados.

NAFION™ é um copolímero de tetrafluoretileno e ácido perflúor 3,6, dioxa-4-metil-octeno-sulfônico. Tais materiais são hidrofílicos e têm uma água de hidratação muito alta. NAFION™ pode absorver 22% em peso de água. Nesta variação, a absorção se dá como uma reação cinética de primeira ordem. Moléculas de água passam através da membrana e em seguida evaporam para o ar ambiente até que o equilíbrio com a umidade externa seja atingido em um processo contínuo denominado pervaporação. Um fluxo de corrente exterior de ar sobre o lado externo da membrana permite rápida remoção da umidade da superfície externa e acelera o processo de pervaporação. Diferente de permeação simples, em que as moléculas meramente difundem através dos poros abertos, na pervaporação a membrana é ativa na extração seletiva de moléculas de um lado da membrana para o outro, e pode se dar em taxas diferenciais para diferentes tipos de molécula química.

Nas modalidades supradescritas, o agente esterilizante é uma solução de peróxido de hidrogênio como uma solução 35% em peso em água que agiu como o solvente. Água é o solvente preferido para uso com peróxido. Água ferve a IOO0C5 enquanto peróxido de hidrogênio ferve acima de 1510C à pressão atmosférica. Peróxido de hidrogênio ferve a 151,4°C a760 mm. A figura 1 retirada da U.S. 4.797.255 mostra (curva A) como o ponto de ebulição à pressão atmosférica de uma mistura água/peróxido muda com a concentração de (curva B) como a composição de gás muda. Conforme está mostrado, água pura ferve a IOO0C à pressão atmosférica. É evidente pela figura 1 que a concentração de peróxido de hidrogênio no vapor abaixo de IOO0C é desprezível à pressão atmosférica. O solvente poderia ser por exemplo um álcool aquoso ou não aquoso escolhido em combinação com o agente esterilizante a ser usado. A adição à água de álcool etílico resulta em uma mistura azeotrópica que diminui o ponto de ebulição do solvente e isto permite que a água seja "evaporada" a temperaturas mais baixas que seria de outra forma possível. A adição de outros agentes azeotrópicos seria igualmente benéfica. O uso de azeótropos para facilitar a remoção de solvente das partículas da solução de nebulizante está dentro do escopo da invenção. Prevê-se que, para alguns biocidas, solventes não aquosos ou uma combinação de solventes adequados possam ser empregados.

No caso de peróxido de hidrogênio, à medida que a água evapora, a concentração do agente esterilizante aumenta. Se for usada uma solução de peróxido 35% na invenção, o micronebulizante depois das etapas de aquecimento e remoção de vapor d'água terá uma concentração, por exemplo, de 60 a 80%. Isto tem a vantagem de que o material de partida pode ser manuseado de maneira relativamente segura, que a concentração ocorre durante o processo e que em seguida não há necessidade adicional de manusear o peróxido. Também, o tamanho de partícula médio é bastante reduzido, as partículas de micronebulizantes em modalidades preferidas tendo um diâmetro médio menor que 1 mícron, mais preferivelmente menor que 0,1 mícron. O pequeno tamanho de partícula resulta em uma suspensão muito estável com sedimentação desprezível, fornece um significativo aumento na área interfacial líquido/gás, e em concentrações muito altas de esterilizante líquido por litro de nebulizante. Os inventores acreditam que pode haver uma concentração mais alta de moléculas de peróxido na interface gás/líquido nessas nanopartículas do que ocorre em micropartículas. Soluções de uma concentração maior ou menor que 35% podem ser usadas como um material de partida, e excelentes resultados foram obtidos com soluções de peróxido de hidrogênio de 1% ou 3%, bem como com soluções de 40%, mas o tempo gasto para atingir um resultado satisfatório com superfícies casadas ou oclusas foi aquém do ideal com concentrações de peróxido abaixo de 30%, e os problemas de manuseio resultam em uma preferência por concentrações abaixo de 35%. Embora modalidades preferidas descritas tenham empregado soluções aquosas de peróxido de hidrogênio como agente esterilizante, soluções de outros peróxidos e compostos peróxi podem ser empregadas igualmente como soluções de complexos de peróxi (incluindo complexos não solúveis em água em solventes orgânicos). Agentes esterilizantes sem ser peróxidos podem também ser usados na invenção, incluindo, sem limitações, compostos halo, compostos fenólicos, compostos fenólicos halogênios e outros biocidas conhecidos, com a escolha apropriada de solvente.

Embora concentrações de peróxidos nas gotículas produzidas de solução de peróxido 30-35% tipicamente aproximem-se de 60% ou mais, nem sempre é necessário que uma alta concentração de peróxido como essa seja atingida. Por exemplo, em outras modalidades preferidas, uma solução de partida que tem uma concentração de 10 a 15% de peróxido é nebulizada e concentrada a cerca de 45 a 60% de peróxido. Qualquer concentração de partida de peróxido pode ser usada, e concentrada até qualquer nível, até o máximo teórico obtenível sob as condições prevalecentes de umidade relativa e temperatura. Em geral, em termos práticos, uma concentração de peróxido de 10-15% a 30-35% é empregada como a solução de partida, que é concentrada até 45-60% ou mais no nebulizante. Em um exemplo em que o artigo a ser desinfetado é a parte de

uma sonda ultra-sônica 20, por exemplo, uma sonda de um tipo inserível em uma cavidade corpórea com propósito de diagnóstico, a parte da sonda 20 a ser tratada é encerrada em uma câmara 2 (exemplificada na figura 9). Neste caso, a câmara é uma câmara especialmente modelada projetada para que todo o artigo não precise ficar na câmara, somente essa parte da sonda que deve ser tratada sendo encerrada. A sonda pode ser suspensa dentro da câmara por meio de uma vedação em torno da glândula onde o cabo de energia entra na sonda.

O nano-nebulizante é então transportado para a câmara 2 onde ele é aplicado a uma superfície alvo. O dispositivo ultra-sônico pode ser inserido na câmara por meio de qualquer dos painéis do dispositivo. Uma possível entrada é pelo topo, por meio de uma tampa superior de rosca, na qual o cabo do dispositivo é preso e mantido no lugar durante a inserção na câmara. A passagem do nanonebulizante do concentrador para a câmara é regulada por uma válvula de retenção 5. Válvulas de retenção 5 e 12 podem controlar se o dispositivo opera em lotes, continuamente ou por uma combinação de ambos.

Se o dispositivo operar em lotes, a válvula 5 é aberta no momento apropriado depois que tiver ocorrido a concentração. Se o dispositivo for operado continuamente, a válvula permanece aberta, com as vazões e tempos de permanência do nebulizante calibrados de antemão em para ficar no máximo quando sai da câmara.

Tipicamente, a câmara 2 é construída de um metal condutor de calor, tais como aço inoxidável ou alumínio. Vários revestimentos podem ser aplicados no interior da câmara, tal como Teflon, para reduzir o risco de ruptura de peróxido. A câmara de desinfecção é eletricamente aquecida usando arame de traço do aquecedor aplicado na superfície do metal condutor. Alternativamente, ou adicionalmente, ar aquecido pode ser soprado na câmara. A atmosfera da câmara para suprir o soprador é constituída de uma conexão a uma outra câmara que é colocada no lado oposto da câmara para a entrada. A câmara em si é isolada do circuito de geração e recirculação por meio de válvulas que entram uma vez que o ciclo de nanonebulizante é completado (cerca de 1-1,5 minutos). Este isolamento do circuito vizinho é denominado "tempo suspenso" ou mais normalmente "tempo morto".

A superfície do objeto 1 a ser tratado com o nebulizante é exposta a partículas de nanonebulizante por um tempo suficiente para esterilizar a superfície. Surpreendentemente, observou-se que o nanonebulizante resultante não é apenas mais rapidamente efetivo que os aerossóis da técnica anterior, mas também é altamente efetivo na penetração de superfícies casadas, e no tratamento de superfícies oclusas que não são diretamente expostas. Embora não esteja claro porque isto ocorre, pode ser que uma densidade muito alta de nanonebulizante (por exemplo, 2,0 mg/L ou mais a 40% RH) seja distribuída por todo o volume da câmara de esterilização, enquanto ao mesmo tempo existe pouca ou nenhuma concentração na superfície. As partículas de nano nebulizante têm uma área superficial muito maior na interface gás/líquido que as partículas de micronebulizantes originais, e são significativamente menores no diâmetro e, conseqüentemente, permanecem suspensas por períodos muito maiores. Sem querer ficar ligado à teoria, os presentes requerentes acreditam que nanopartículas colidem na superfície a uma maior freqüência que as micropartículas da técnica anterior, e têm um maior tempo de permanência na superfície que moléculas de vapor. Em comparação com processos aerossol da técnica anterior, superfícies tratadas pela invenção podem ser rapidamente secas e são relativamente descontaminadas por peróxido residual. Quando se trata um lúmen, é preferível que o lúmen seja conectado para receber um fluxo de nebulizante através do lúmen. Desej avelmente, as superfícies externas e casadas são também expostas a nebulizante na câmara ou cassete. A câmara 2 pode ser formada completamente de uma

membrana ou pano semipermeável, ou pode ter uma parede da qual pelo menos uma parte é uma membrana ou pano semipermeável pode ser qualquer forma e desenho de superfície, levando-se em conta as exigências do processo aqui descritas, e pode ser selada de qualquer maneira impenetrável por microorganismos. Outras membranas ou panos semipermeáveis podem ser selecionados com base no preceito aqui fornecido. O recipiente pode ser permanentemente conectado no circuito do nebulizador, ou pode ser conectado e desconectado por uma conexão de tubo e torneira, por conectores adequados ou outros dispositivos. Uma vez que o tempo suspenso esteja completado

(aproximadamente 1-2 minutos), o sistema muda para o modo de destruição catalítica, ou simplesmente "vazio". É neste ciclo que um ventilador de sucção entra, que pilota (abre-se por pressão) uma válvula de retenção que conecta na câmara, enquanto uma outra válvula permite que ar fresco entre na câmara a uma taxa controlada. Este ciclo muda o nanonebulizante para o módulo destruidor catalítico, onde um catalisador é usado para converter o peróxido de hidrogênio em vapor d'água e oxigênio menos prejudiciais. O módulo destruidor catalítico é composto de camadas de colméia cerâmica cozida de óxido de metal que prensa contas cerâmicas similarmente tratadas embaladas em um recipiente adequado. A quantidade de catalisador é proporcional à quantidade de peróxido extraído da câmara, bem como a vazão da câmara. O término deste ciclo leva aproximadamente 1 minuto e, com o término, a câmara pode ser acessada para recuperar o dispositivo alvo desinfetado. Nesta configuração, o tempo de ciclo total para desinfecção de alto nível aproxima-se de 5 minutos, ou menos. Deve-se entender que o tempo para atingir a esterilização é mais oneroso e pode ser significativamente maior.

Em algumas modalidades preferidas, a densidade de gotícula no aerossol que passa do pré-concentrador para a câmara de esterilização pode ser medida passando um feixe infravermelho pelo conduto de conexão até um detector, e medindo a atenuação do feixe. Isto varia com a densidade de gotículas de aerossol e dá uma medida da quantidade de período líquido/unidade de tempo que entra na câmara de esterilização. O infravermelho é preferivelmente de uma freqüência que não é absorvida pelo peróxido per se, e assim não registra vapor de peróxido, se houver. Um conhecimento da densidade, temperatura e tempo de permanência do aerossol permite certificação do resultado, se desejado.

O pré-concentrador pode ser operado de uma maneira tal ele sempre produza nebulizante compreendendo peróxido a uma concentração máxima teórica predeterminada, evitando assim a necessidade de determinar a concentração de peróxido em qualquer ponto do processo de esterilização.

EXEMPLOS

A figura 8 mostra a concentração resultante de peróxido após o uso do concentrador de membrana da presente invenção. A figura 8 compara% de umidade relativa (RH) e níveis (ppm) de peróxido (H2O2) medidos em uma câmara de 3 litros com uma vazão de aerossol a 9 L/min no concentrador de membrana supradescritos, ou desviando dele por completo. A concentração de partida de peróxido foi 30%. A membrana usada neste caso foi KIMGUARD, embora perfis similares sejam obtidos com NAFION e TYVEK.

O desvio do concentrador de membrana/módulo (figura 8a) revela 46% de umidade relativa e um nível de peróxido de cerca de 980 ppm.

Entretanto, quando se emprega o concentrador de membrana, pode-se ver (figura 8b) que a concentração correspondente de peróxido é acima de 2.100, e a umidade relativa caiu para 28%. Com efeito, o uso do pré- concentrador da presente invenção removeu uma grande quantidade de água, levando a mais que o dobro da concentração de peróxido.

As tabelas 1, 2 e 3 a seguir indicam que o aumento no contrafluxo resulta em aumento na concentração de peróxido na câmara de 3 L em um período de 5 minutos, com NAFION mostrando o maior efeito. Tabela 1: Influência da velocidade do contrafluxo no módulo de membrana NAFION na razão entre peróxido de hidrogênio e água em peso na câmara de

desinfecção a 50°C

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Tabela 2: Influência da velocidade do contrafluxo no módulo de membrana TYVEK na razão entre peróxido de hidrogênio e água em peso na câmara de

desinfecção a 50°C

<table>table see original document page 25</column></row><table> Tabela 3: Influência da velocidade do contrafluxo no módulo de membrana KIMGUARD na razão entre peróxido de hidrogênio e água em peso na

câmara de desinfecção a 50°C

<table>table see original document page 26</column></row><table>

A tabela 4a seguir indica o efeito do processo de

nanonebulizante usando o concentrador de membrana em veículos inoculados5x106 cfu B. stearothermophilus/veículo com 400 ppm de água dura e 5% de soro eqüino. A vazão de aerossol foi 9 L/min, contrafluxo foi 9 L/min, temperatura na câmara foi 50°C e concentração de partida de peróxido foi30%. Peróxido distribuído foi 0,11 g/L.

Tabela 4: Relacionamento de tempo para redução de esporo em diferentes

condições superficiais

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O seguinte ilustra tipos de tamanhos de partículas que podem

ser obtidas pelos pré-concentradores da presente invenção. A tabela 5 mostra a distribuição de tamanho de partícula de um nebulizante de um nebulizador ultra-sônico alimentado com solução de peróxido de hidrogênio 30% a várias temperaturas. Essas representariam os tamanhos de partícula de entrada para pré-concentradores da presente invenção. Tabela 5

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A tabela 6 mostra os dados de tamanho de partícula a 25°C do

nebulizante quando foi usada uma membrana de NAFION com várias vazões de ar no lado exterior. Tabela 6 ____

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A tabela 7 mostra os dados de tamanho de partícula a 25°C do

nebulizante quando foi usada uma membrana KIMGUARD a várias vazões de ar no lado exterior.

Tabela 7

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Pode-se ver que o tamanho de partícula caiu aproximadamente

pela metade no caso de Nafion (correspondendo a uma redução do volume de gotículas para cerca de 30% do tamanho original) e cerca de um terço no caso de Kimguard (correspondente a uma redução no volume de gotículas para cerca de 13% do tamanho original).

Embora a invenção tenha sido aqui descrita com referência a

peróxido de hidrogênio como o agente esterilizante, a invenção poderia usar outros peróxidos, compostos peróxi ou complexos de ambos. Outras classes de biocida poderiam ser usadas, incluindo, sem limitações, biocidas halogenados, biocidas fenólicos e biocidas de compostos quaternários, e pode ser vantajoso usar solventes sem ser água. Similarmente, embora a invenção tenha sido aqui exemplificada basicamente com referência a soluções de partida com peróxido 35%, outras concentrações de partida podem ser empregadas, embora concentrações entre cerca de 20% e 35% sejam preferidas.

Os princípios aqui preceituados poderiam ser aplicados para concentrar o peróxido em tais processos a vapor por permeação ou pervaporação por uma membrana, sem a necessidade de redução de pressão. Entretanto, os benefícios (descritos em nosso pedido co-pendente) de utilização de aerossol da invenção se perderiam já que o esterilizante se perde.

Claims

1. Aparelho para concentrar um nebulizante, caracterizado pelo fato de que compreende: um conduto de fluxo de nebulizante; um conduto de contrafluxo; e em que pelo menos uma parte do dito conduto de fluxo de nebulizante e do dito conduto de contrafluxo define respectivos lados opostos de uma membrana permeável a gás.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um nebulizador em comunicação com o conduto de fluxo de nebulizante.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente dispositivo de controle de umidade para controlar a umidade de um contrafluxo que entra no conduto de contrafluxo.

4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de condutos de fluxo de nebulizante alternados e condutos de contra fluxo correspondentes; e em que pelo menos uma parte de cada dito conduto de fluxo de nebulizante e de um conduto de contrafluxo adjacente define respectivos lados opostos de uma membrana permeável a gás.

5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os condutos de fluxo de nebulizante alternados e condutos de contra fluxo estão em uma configuração em camadas.

6. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os condutos de fluxo de nebulizante alternados estão em um arranjo tubular coaxial concêntrico. %2>

7. Aparelho para concentrar um nebulizante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende: um conduto de fluxo de nebulizante; pelo menos dois condutos de contrafluxo; e em que pelo menos uma parte do dito conduto de fluxo de nebulizante e dos ditos condutos de contrafluxo define respectivos lados opostos de membranas permeáveis a gás.

8. Aparelho para concentrar um nebulizante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos dois condutos de fluxo de nebulizante; um conduto de contrafluxo; e em que pelo menos uma parte do dito conduto de contrafluxo e dos ditos condutos de fluxo de nebulizante define respectivos lados opostos de membranas permeáveis a gás.

9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada conduto de fluxo de nebulizante compreende uma entrada e uma saída, cada conduto de contrafluxo compreende uma entrada e uma saída, e o fluxo de nebulizante e contrafluxo são na mesma direção, ou em direções opostas.

10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 7, caracterizado pelo fato de que cada conduto de fluxo de nebulizante compreende uma entrada e uma saída, e o conduto de contrafluxo direciona um contrafluxo em um ângulo com a direção de fluxo de nebulizante.

11. Método para concentrar uma solução consistindo em um ativo em um solvente e tendo uma primeira razão ativo:solvente, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (1) nebulizar a solução para formar um nebulizante que tem gotículas em que a concentração de ativo está a cerca da dita primeira razão; (2) prover um fluxo do nebulizante a um primeiro lado de uma membrana permeável a gás; e (3) prover um contrafluxo de um gás a um segundo lado da membrana permeável a gás, para aumentar assim a dita razão ativorsolvente no primeiro lado para uma segunda razão ativo:solvente maior que a primeira razão ativo:solvente.

12. Método para concentrar um nebulizante, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (1) prover um fluxo de um nebulizante consistindo em um ativo em um solvente e tendo uma primeira razão altivo:solvente a um primeiro lado de uma membrana permeável a gás; e (2) prover um contrafluxo de um gás a um segundo lado da membrana permeável a gás para aumentar assim a dita primeira razão ativo:solvente no primeiro lado para uma segunda razão ativo:solvente maior que a primeira razão ativo:solvente.

13. Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o ativo é um biocida e o nebulizante concentrado é usado para desinfetar e/ou esterilizar um artigo.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 13, caracterizado pelo fato de que o solvente é água.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 14, caracterizado pelo fato de que o ativo é selecionado de peróxido de hidrogênio ou um composto de peróxido.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 15, caracterizado pelo fato de que a primeira razão ativo para solvente é abaixo de 35% em peso.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 16, caracterizado pelo fato de que a segunda razão ativo:solvente é acima de 60% em peso.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 17, caracterizado pelo fato de que o contrafluxo de gás é provido a uma taxa e por um tempo tal que a segunda razão atinja uma razão de equilíbrio além da qual ela não aumenta.

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 18, caracterizado pelo fato de que o gás é ar ou ar condicionado em umidade.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 19, caracterizado pelo fato de que o pano semipermeável e um pano tecido ou não tecido, ou uma folha ou filme, ou uma combinação dos mesmos, e de construção de uma única camada ou de múltiplas camadas.

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 20, caracterizado pelo fato de que a membrana semipermeável é hidrofóbica.

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 21, caracterizado pelo fato de que a membrana semipermeável é selecionada de forma a garantir que partículas de nebulizante na primeira razão ativo:solvente inicialmente não possam permear através dela.

23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 22, caracterizado pelo fato de que a membrana é adequada para pervaporação.

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 23, caracterizado pelo fato de que o nebulizante é uma solução aquosa de peróxido com uma concentração inicial de 6% - 35% em peso de peróxido.

25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 24, caracterizado pelo fato de que a solução é nebulizada em um nebulizador ultra-sônico operado a mais de 2,0 MHz e que gera um aerossol no qual partículas com uma faixa de distribuição de tamanho de cerca de 1 - %(ο Vy .10 mícrons são suspensas em uma corrente de ar.

26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 25, caracterizado pelo fato de que a membrana semipermeável é selecionada para remover um ou mais vapores por um processo de pervaporação.

27. Método para desinfetar ou esterilizar um artigo, caracterizado pelo fato de que compreende colocar uma solução biocida adequada concentrada por um método como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 24 em contato com o artigo como um nebulizante ou vapor.

28. Método para desinfetar ou esterilizar um artigo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (1) vaporizar uma solução consistindo em um ativo em um solvente e que tem uma primeira razão ativo:solvente; (2) prover um fluxo do vapor a um primeiro lado de uma membrana permeável a gás; e (3) prover um contrafluxo de um gás a um segundo lado da membrana permeável a gás para aumentar assim a dita primeira razão ativo:solvente no primeiro lado para uma segunda razão ativo:solvente maior que a primeira razão ativo:solvente; e (4) deixar ou fazer com que o vapor da etapa 2 entre em contato com o artigo por um tempo suficiente para desinfetá-lo ou esterilizá-lo.

29. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que é conduzido à pressão atmosférica ou acima dela.

30. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 ou 28, caracterizado pelo fato de que o contrafluxo de gás é provido a uma taxa e por um tempo de maneira tal que a segunda razão atinja uma razão de equilíbrio além da qual ela não aumenta.

31. Método para desinfetar ou esterilizar um artigo, ou parte do artigo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (1) encerrar o artigo, ou parte do artigo, em um primeiro recipiente que tem uma parede da qual pelo menos uma parte é um pano ou membrana semipermeável; (2) o pano ou membrana semipermeável sendo selecionado de forma a permitir que vapor passe de dentro para fora do recipiente, provendo ainda uma barreira contra a entrada de microorganismos e contra a saída de partículas de nebulizante; (3) admitir uma solução de biocida compreendendo um biocida dissolvido em um solvente em um segundo recipiente; (4) concentrar o biocida no segundo recipiente pela remoção de solvente para formar um biocida concentrado; (5) introduzir o biocida concentrado como um líquido ou um vapor, ou uma combinação dos mesmos, do segundo para o primeiro recipiente; e em que as etapas (4) - (5) são conduzidas à pressão atmosférica, ou acima desta.

32. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que a etapa de concentrar é como definida em qualquer uma das reivindicações 11 a 26.

33. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que a primeira membrana do recipiente é impenetrável por microorganismos e o artigo é esterilizado e armazenado estéril no primeiro recipiente.

34. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 33, caracterizado pelo fato de que o nebulizante na primeira razão tem90% de partículas na faixa de 3-5 μηι.

35. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações11 a 34, caracterizado pelo fato de que o nebulizante na segunda razão tem um diâmetro médio de partícula menor que 1,0 mícron.