CN116887870A - 用于提供氧化氮的装置和方法 - Google Patents
用于提供氧化氮的装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116887870A CN116887870A CN202280011670.6A CN202280011670A CN116887870A CN 116887870 A CN116887870 A CN 116887870A CN 202280011670 A CN202280011670 A CN 202280011670A CN 116887870 A CN116887870 A CN 116887870A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- space
- source
- electromagnetic radiation
- nitric oxide
- nitrogen oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 411
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims abstract description 37
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 48
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 37
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 24
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 11
- -1 diazonium diol ester compound Chemical class 0.000 claims description 9
- ZIIQCSMRQKCOCT-YFKPBYRVSA-N S-nitroso-N-acetyl-D-penicillamine Chemical compound CC(=O)N[C@@H](C(O)=O)C(C)(C)SN=O ZIIQCSMRQKCOCT-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 7
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 7
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 239000012954 diazonium Substances 0.000 claims description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 4
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 claims description 3
- 108010001742 S-Nitrosoglutathione Proteins 0.000 claims description 3
- XOWVFANEOZMPKG-REOHCLBHSA-N S-nitroso-L-cysteine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CSN=O XOWVFANEOZMPKG-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 3
- HYHSBSXUHZOYLX-WDSKDSINSA-N S-nitrosoglutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CSN=O)C(=O)NCC(O)=O HYHSBSXUHZOYLX-WDSKDSINSA-N 0.000 claims description 3
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000003648 triterpenes Chemical class 0.000 claims description 3
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 claims description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 53
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 27
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 20
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 16
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 15
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 7
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 6
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 5
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000002840 nitric oxide donor Substances 0.000 description 4
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 3
- 241000191963 Staphylococcus epidermidis Species 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- LZDSILRDTDCIQT-UHFFFAOYSA-N dinitrogen trioxide Chemical compound [O-][N+](=O)N=O LZDSILRDTDCIQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010041925 Staphylococcal infections Diseases 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006161 blood agar Substances 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 2
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N dinitrogen pentaoxide Chemical compound [O-][N+](=O)O[N+]([O-])=O ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFPZPJSADLPSON-UHFFFAOYSA-N dinitrogen tetraoxide Chemical compound [O-][N+](=O)[N+]([O-])=O WFPZPJSADLPSON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 208000015688 methicillin-resistant staphylococcus aureus infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 2
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012623 DNA damaging agent Substances 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 1
- 229910002089 NOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010043183 Teething Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004775 Tyvek Substances 0.000 description 1
- 229920000690 Tyvek Polymers 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000386 athletic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 description 1
- 230000001524 infective effect Effects 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- HLXZNVUGXRDIFK-UHFFFAOYSA-N nickel titanium Chemical compound [Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni] HLXZNVUGXRDIFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 150000002832 nitroso derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 210000001635 urinary tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
提供了一种用于向空间提供氧化氮以对物品进行消毒或灭菌的装置。该装置包括具有表面的支撑件。支撑件适于设置在空间中并且靠近物品或者表面限定空间并且该空间适于容纳物品。该装置还包括氧化氮源，其覆盖表面并适于(A)以预定速率、(B)持续预定时间量、(C)以预定剂量或(A)、(B)和(C)的任意组合提供氧化氮。提供了一种用于对空间中的物品进行消毒或灭菌的方法。该方法包括将物品定位在空间内。该方法还包括以预定速率从氧化氮源向该空间提供氧化氮。该方法还包括将物品暴露于氧化氮持续预定时间量。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是一项国际申请，其要求于2021年1月26日提交的第63/141,676号临时专利申请、于2021年1月26日申请的第63/141,711号临时专利申请、和于2021年3月4日提交的第63/156,917号临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用整体并入。
技术领域
本公开总体上涉及用于向空间提供氧化氮以对物品进行消毒或灭菌的装置。本公开还涉及用于对空间中的物品进行消毒或灭菌的方法。
背景技术
多种产品和物品，包括例如医疗器械、装置和设备，必须在使用前进行灭菌，以防止伤口部位、样本、生物体等的生物污染。使用多种灭菌方法，其中涉及使产品或物品与灭菌剂接触。这种灭菌剂的示例包括蒸汽、环氧乙烷、过氧化氢、干热等。
例如，众所周知，环氧乙烷会产生致癌物质，对这种灭菌设备的用户构成重大风险，并且对这些设备进行通气所需的延长时间是极其昂贵和麻烦的。
因此，需要提供一种气体灭菌技术，其能够有效地对医疗装置和其他物品进行灭菌，并取代广泛使用的环氧乙烷灭菌。此外，结合前述技术领域和背景，从随后的发明内容和具体实施方式以及所附权利要求中，其他期望的特征和特性将变得显而易见。
发明内容
提供了用于向空间提供氧化氮以对物品进行消毒或灭菌的装置的一个非限制性实施例。该装置包括具有表面的支撑件。支撑件适于布置在空间中并且靠近物品。该装置还包括氧化氮源，其覆盖表面并适于(A)以预定速率、(B)持续预定时间量、(C)以预定剂量或(A)、(B)和(C)的任意组合提供氧化氮。
提供了用于向空间提供氧化氮以对物品进行消毒或灭菌的装置的另一个非限制性实施例。该装置包括具有表面的支撑件。该表面限定空间并且该空间适于容纳物品。该装置还包括氧化氮源，其覆盖表面并适于(A)以预定速率；(B)持续预定时间量、(C)以预定剂量或(A)、(B)和(C)的任意组合提供氧化氮。
提供了一种用于对空间中的物品进行消毒或灭菌的方法的非限制性实施例。该方法包括将物品定位在空间内。该方法还包括以预定速率从氧化氮源向该空间提供氧化氮。该方法还包括将物品暴露于氧化氮中预定时间量。
在各种示例性实施例中，本公开的装置和方法为诸如医疗装置、医疗设备、内窥镜、手机、口罩、钥匙、胸牌、信用卡、口腔防护器、婴儿奶嘴和出牙环、钢笔和铅笔、运动手套、鞋子等的多种物品提供安全、高效、环保的气体消毒和灭菌。本公开的装置和方法通过适当地封闭待灭菌或消毒的物品并将该物品暴露于氧化氮气体，使用气相氧化氮在环境温度、压力和湿度下对物体上的微生物和传染物(例如细菌、病毒、酵母和真菌)进行灭菌或消毒。
该方法包括将物品放置在密闭容器中的步骤，该密闭容器不需要密封或置于真空中以去除氧气或水分。重要的是，这种气相灭菌能够在不需要特殊环境控制的环境条件(例如脱氧、减压、严格控制湿度或温度)下进行。密闭容器以在预定时间段内促进氧化氮的局部浓度积累到高于最低消毒或灭菌的预定水平。适合的密闭容器包括塑料盒，例如用于存储个人电子产品的塑料盒、类似于高压灭菌器袋或环氧乙烷灭菌袋的软塑料袋、或用于医疗器械(如内窥镜)的定制存储容器。容器能够被密封和排空，并在严格的湿度控制和温度规定下存放，但对于物品的消毒或灭菌的有效性而言，不需要该规定。
在该密闭容器内，存在氧化氮源。根据系统所需应用的设计限制，能够使用多种可能的氧化氮源。氧化氮源能够包括但不限于使用SNAP-PDMS和使用不同氧化氮部分和不同聚合物基体材料的其他氧化氮供体聚合物。氧化氮供体能够共价连接至聚合物或共混至聚合物中。离散氧化氮供体也能够以固体、液体或凝胶形式使用。其示例包括SNAP、亚硝酸盐、S-亚硝基半胱氨酸、S-亚硝基谷胱甘肽、二氮鎓二醇酯化合物、精氨酸或有机三萜酶促生成NO、诸如巨噬细胞生成的生物源等。
氧化氮来源的其他示例包括来自聚合物、酸化的亚硝酸盐或硝酸盐、氧化氮供体分子如二氮鎓二醇酯、亚硝基硫醇、亚硝基化合物的气相输送、或其他NO产生方法，如氧化氮的酶促生产、抗坏血酸或金属催化的氧化氮的化学生产，氧化氮的电化学生产、键的光解裂解以释放氧化氮、氧化氮气体的直接输送等。
用于引发氧化氮释放的触发因素能够是热、光、pH、水、金属离子介导、电化学引发、抗坏血酸引发、振动、超声波、搅拌、机械搅拌或超声等。本公开的装置和方法通过控制物品暴露于氧化氮的时间和硝酸的浓度来提供氧化氮的安全和有效的使用。
例如，这些装置和方法对接种在纸、聚合物和不锈钢上的表皮葡萄球菌(Staph.Epi)、金黄色葡萄球菌(Staph.Aurous)、MRSA、和大肠杆菌(E.Coli)的氧化氮气相灭菌是有效的。有效水平的氧化氮产生可以基于SNAP-PDMS的热裂解和光解裂解、在溶液和粉末形式的半胱氨酸存在下由亚硝酸盐产生氧化氮、在溶液或粉末形式的谷胱甘肽存在下由亚硝酸盐产生氧化氮、由SNAP和带有铜离子和锌离子的亚硝酸盐产生氧化氮、由SNAP和带有铜离子和锌离子的亚硝酸盐、SNAP在酸性和中性溶液中的热裂解和光解裂解产生氧化氮、SNAP在碱性溶液中产生氧化氮，直接输送压缩氧化氮气体等。
附图说明
图1是示出用于提供氧化氮以对空间中的物品进行消毒或灭菌的装置的非限制性实施例的透视图。
图2是示出用于提供氧化氮以对空间中的物品进行消毒或灭菌的装置的另一个非限制性实施例的透视图。
图3是示出用于提供氧化氮以对空间中的物品进行消毒或灭菌的装置的另一个非限制性实施例的透视图。
图4是示出用于提供氧化氮以对空间中的物品进行消毒或灭菌的装置的另一个非限制性实施例的透视图。
图5A和图5B是示出图1至图4的装置的非限制性实施例的照片。
图6是示出图1至图4的装置的另一个非限制性实施例的有效性的照片。
图7A至图7D是示出图1至图4的装置的另一个非限制性实施例的照片。
图8是示出图1至图4的装置的另一个非限制性实施例的照片。
图9A和图9B是示出图1至图4的装置的另一个非限制性实施例的照片。
图10A和图10B是示出图1至图4的装置的另一个非限制性实施例的有效性的照片。
图11是说明通过图1至图4的装置的另一个非限制性实施例产生氧化氮的图。
图12是说明通过图1至图4的装置的另一个非限制性实施例产生氧化氮的图。
图13是说明通过图1至图4的装置的另一个非限制性实施例产生氧化氮的图。
图14是示出通过图1至图4的装置的另一个非限制性实施例产生氧化氮的图。
图15是说明通过图1至图4的装置的另一个非限制性实施例产生氧化氮的图。
图16是说明通过图1至图4的装置的另一个非限制性实施例产生氧化氮的图。
图17是说明通过图1至图4的装置的另一个非限制性实施例产生氧化氮的图。
图18A和图18B是示出用于提供氧化氮以对空间中的物品(例如管腔)进行消毒或灭菌的装置的非限制性实施例的透视图。
图19是示出设置在屏障中的物品的非限制性实施例的透视图。
图20是示出包含物品的套筒的非限制性实施例的透视图，该套筒用于对物品进行消毒或灭菌。
图21是示出用于对物品进行消毒或灭菌的套件的非限制性实施例的图像。
图22是示出待消毒或灭菌的物品的非限制性实施例的透视图。
图23是示出用于图22的物品的套筒的另一个非限制性实施例的透视图。
图24是示出用于提供氧化氮以对物品进行消毒或灭菌的装置的非限制性实施例的剖视图。
图25是示出用于储存图24的装置的壳体的非限制性实施例的剖视图。
图26是示出用于提供氧化氮以对物品进行消毒或灭菌的另一个装置的非限制性实施例的透视图。
图27是示出图26的装置的非限制性实施例的另一个透视图。
图28是示出图26的装置的非限制性实施例的另一个透视图。
图29是示出图26的装置的非限制性实施例的另一个透视图。
图30是示出图26的装置的非限制性实施例的另一个透视图。
具体实施方式
除了在示例中或另外明确指出的情况外，本说明书中指示反应和/或使用的材料的数量或条件的所有数值量应理解为在描述本公开的最宽范围时由词语“约”修饰。在各种实施例中，术语“约”和“大约”，当涉及指定的可测量值(例如参数、量、持续时间等)时，意味着包括指定值以及指定值的变化，例如指定值的+/-10％或更小、或者+/-5％或更小、或者+/-1％或更小、或者+/-0.1％或更小，只要这样的变化适合在所公开的实施例中执行即可。因此，修饰语“约”或“大约”所指的值本身也被具体公开。
通常优选在规定的数值限制内进行实践。此外，除非明确相反：百分比、“份”和比值均按重量计；将一组或一类材料描述为适合或优选用于与本发明相关的给定目的意味着该组或该类的任何两个或更多个成员的混合物同样适合或优选；化学术语中的成分描述是指添加到说明书中规定的任何组合中时的成分，并且不一定排除混合后混合物的成分之间的化学相互作用；首字母缩写词或其他缩写词的第一个定义适用于同一缩写词的所有后续使用，并在必要的修改后适用于最初定义的缩写词的正常语法变体；并且，除非有相反的明确规定，否则属性的测量是通过与之前或之后针对同一属性引用的相同技术来确定的。
还必须指出的是，如说明书和所附权利要求中所使用的，除非上下文明确地另有说明，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指称。例如，对单数组件的引用旨在包括多个组件。
如本文所使用的，“实施例”意味着特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个或更多个表现形式、示例或实施方式中。此外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合，这对本领域技术人员来说是显而易见的。不同实施例的特征的组合都意味着在本发明的范围内，而不需要通过示例明确地描述每种可能的排列。因此，任何要求保护的实施例可以以任何组合使用。
如本文所用，术语“重量百分比”(以及因此相关的缩写“重量％”)通常是指以干物质的重量表示的重量百分比。因此，应当理解的是，wt.％可以基于组合物的总重量计算，或者由混合物的两种或更多种组分/份之间的比率(例如干物质的总重量)计算。
如本文所使用的，术语“基本上”指的是动作、特性、属性、状态、结构、项目或结果的完整或接近完整的范围或程度。作为任意示例，“基本上”封闭的对象将意味着该对象是完全封闭的或几乎完全封闭的，以便具有与该对象完全封闭时相同的总体结果。
附图是半示意性的并且不按比例绘制，并且特别地，一些尺寸是为了清晰起见并且在附图中被夸大地示出。类似地，尽管为了便于描述，附图中的视图通常示出相似的方向，但是附图中的这种描述是任意的。一般来说，设备可以在任何方向上操作。如本文所使用的，应当理解，当第一元件或层被称为在第二元件或层“之上”、“覆盖”、“之下”或“下面”时，第一元件或层可以直接是在第二元件或层上，或者可以存在中间元件或层，其中能够通过处于覆盖关系的特征之间并在特征之间画出直线。当第一元件或层被称为在第二元件或层“上”时，第一元件或层直接在第二元件或层上并且与第二元件或层接触。此外，为了便于描述，本文中可以使用空间相对术语，例如“上部”、“上方”、“下部”、“下方”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征的关系，如图所示。应当理解，除了图中所示的方位之外，空间相关术语旨在涵盖消毒指示器在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的消毒指示器被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方或下方的方向。消毒指示器可以以其他方式定向(旋转90度或以其他定向)并且本文使用的空间相对描述符同样可以相应地解释。
在本公开全文中，在引用出版物的情况下，这些出版物的公开内容通过引用整体并入本公开中，以更全面地描述本公开所属领域的现有技术。
以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制本发明或本发明的应用和用途。此外，无意受前面背景技术或以下详细描述中提出的任何理论的约束。
用于提供氧化氮的装置
图1至图4是示出用于提供氧化氮以对空间24中的物品22进行消毒或灭菌的装置20的非限制性实施例的透视图。待消毒或灭菌的合适物品22包括但不限于个人装置(例如，手机、平板电脑、笔记本电脑、手表等)；个人物品(例如，面罩和/或头罩、太阳镜、信用卡、胸牌、钥匙、珠宝、衣服、配饰、奶嘴、书写工具等)；运动器材(例如护齿套、鞋子等)；和医疗设备(例如，仪器、装置、材料、工具和其他必须消毒或灭菌的设备)。应当理解，任何其他物品都可以被消毒或灭菌，只要物品22可以装配在空间24内并且与氮氧化物(例如氧化氮)相容。
合适的医疗设备的具体示例包括但不限于：手术器械；心脏手术产品；心脏植入物；心血管支架；血管植入物；骨科手术产品，如手术器械、骨移植物、骨支架；骨科植入物；牙科手术产品；种植牙；内窥镜；胃肠道植入物、泌尿道植入物；伤口愈合产品；组织工程产品。
物品22可由一种或更多种材料形成，例如金属、非金属、聚合材料、弹性体、生物衍生材料等。合适的金属的非限制性示例包括不锈钢、铝、镍钛诺、钴铬合金和钛。非金属的非限制性示例包括玻璃、二氧化硅、陶瓷等。
装置20包括支撑件26，支撑件26适于靠近物品22。在各种实施例中，支撑件26可以是：(A)能够承受另一物体重量的任何物体或物体的任何组合、(B)能够至少部分地影响流体的运动，从而允许形成流体浓缩物的任何物体或物体的任何组合、或者(A)和(B)两者。如本文所使用的术语“流体”是指没有固定形状并且容易屈服于外部压力的任何物质，例如气体或液体。合适的支撑件26的非限制性示例包括：容器，例如软聚合物袋、环氧乙烷袋、刚性储存容器等；衬垫，例如纤维基衬垫、聚合物衬垫、含金属衬垫、非金属衬垫等；以及诸如光纤电缆等的光纤。
支撑件26具有表面28。在一些实施例中，支撑件26是容器并且在其一个或更多个内表面上具有表面28。在其他实施例中，支撑件26是衬垫并且在其一个或更多个面上具有表面28。表面28可具有本领域已知的任何构造(例如，表面可以是平坦的或可以不是平坦的)。表面28可以是光滑的、多孔的、或光滑的和多孔的组合。
在这些和其他实施例中，装置20还可包括覆盖表面28并适于提供氧化氮的氧化氮源30。氧化氮具有很强的脂溶性并且能够破坏微生物的脂质膜。此外，氧化氮可以会使硫蛋白失活，从而破坏微生物的功能蛋白。二氧化氮比氧化氮更易溶于水。最后，氧化氮和二氧化氮是极其有效的DNA破坏剂，会导致链断裂和其他损伤，导致细胞无法发挥作用。
在各种实施例中，氧化氮和空气的混合物将发生反应，产生包含许多不同氮氧化物的混合物。具体而言，将氧化氮添加到空气中，或将空气添加到氧化氮中，当氧化氮与空气中的氧气反应时，导致形成二氧化氮。混合物中存在的每种氮氧化物物质的浓度可随温度、压力和氧化氮的初始浓度而变化。
如本文所用，术语“氧化氮”或“NO”是指NO自由基或NOx。如本文所用，术语NOx是氮氧化物或氮的氧化物的缩写，氮的氧化物是由氮形成的氧化物，其中，氮呈现出从+1至+5的正氧化数的每一个。本文所用的术语“氮氧化物”和“氮的氧化物”和“NOx”是指具有以下气体中的一种或更多种的气体，所有这些气体均含有不同量的氮和氧：氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化氮(NO3)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)、五氧化二氮(N2O5)和一氧化二氮(N2O)。如本文所用，短语“氧化氮源”是指能够产生或释放NO、NO2和NOx的化合物或组合物。
在某些实施方案中，氧化氮源30包括S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺、亚硝酸盐、S-亚硝基半胱氨酸、S-亚硝基谷胱甘肽、二氮鎓二醇酯化合物、精氨酸、有机三萜、适于产生氧化氮的生物源、或其组合。氧化氮源30适于(A)以预定速率、(B)持续预定时间量、(C)以预定剂量、或(A)、(B)和(C)的任意组合提供氧化氮。在一个实施例中，预定速率被定义为约十亿分之200(ppb)至约十亿分之800(ppb)的量的速率，并且其中，预定时间量被定义为约2小时至约8小时的时间段。在另一个实施例中，预定速率被定义为约十亿分之20(ppb)至约十亿分之80(ppb)的量的速率，并且其中，预定时间量被定义为约12小时至约48小时的时间段。
在又一个实施方案中，氧化氮源30包括聚合物并且适于提供硝酸持续约10至约200天、可选地约20至约150天、或可选地约30至约120天。聚合物可由硅烷、硅氧烷或其组合形成。在某些实施例中，聚合物是聚二甲基硅氧烷。
在又一实施例中，预定剂量被定义为在稳态下约百万分之5(ppm)至约百万分之20(ppm)的氧化氮的量。
物品22可在硝酸的存在下保持至少5分钟、可选地至少10分钟、或者可选地至少15分钟之后被消毒或灭菌。然而，应当理解，消毒或灭菌时间可受到空间24的温度、空间24内的压力、空间24内的湿度、空间24内的氧化氮的浓度、空间24内的其他流体的存在和浓度、或其组合的影响。
在示例性实施例中，氧化氮源30包括S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺。共价连接到聚合物上的合适的S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺和其他光敏S-亚硝基硫醇的非限制性实例在美国专利9,884,943B2和国际公开WO 2020/018488A1中描述，其内容通过引用并入本文。
具体参考图1至图3，在一些实施例中，支撑件26适于设置在空间24中。合适的空间24的非限制性示例包括房间(例如医院病房、教室、餐厅等)，以及隔间(例如容器、车辆内部、手套箱等)。
特别参考图1，在一个非限制性示例中，支撑件26的表面28限定腔32，支撑件26适于提供腔32和空间24之间的流体连通。在该示例中，装置10还包括适于在腔32内产生电磁辐射的电磁辐射源34。为此，氧化氮源30设置在腔内并且适于在存在电磁辐射的情况下产生硝酸。在一些实施例中，电磁辐射源34设置在腔32内。然而，应当理解，只要电磁辐射源34产生的电磁辐射能够达到氧化氮源30，电磁辐射源34可以位于相对于支撑件的任何位置。
在这些和其他实施例中，在装置20的使用期间，装置20可以被配置为圆盘并且被设置在空间24(例如容器或房间)内。物品22(例如移动电话或医疗设备)也可以设置在空间24内并且靠近装置20。电磁辐射源34(例如LED灯泡)可以被激活以产生电磁辐射(例如可见光)。氧化氮源30(例如S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺)可以在电磁辐射存在的情况下提供硝酸。物品22可以在硝酸的存在下保持至少5分钟、可选地至少10分钟、或者可选地至少15分钟之后被消毒或灭菌。
特别参考图图2，在另一个非限制性示例中，氧化氮源30包括聚合物并且适于提供硝酸持续10至200天的时间段。包括聚合物的氧化氮源30可以设置在表面28之上以形成聚合物层36。支撑件26可以包括木质纤维素材料，例如纸。
在这些和其他实施例中，在装置20的使用期间，装置20可被配置为在其表面28上涂有氧化氮源30(例如S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺)的卡片纸。氧化氮源30可包括聚合物(例如聚二甲基硅氧烷)，以形成聚合物层36。经涂覆的卡片纸可设置在空间24内(例如容器或隔室)。物品22(例如移动电话或医疗设备)也可设置在空间24内并靠近装置20。聚合物层36可提供硝酸持续约10至约200天、可选地约20至约150天、或者可选地约30至约120天的时间段。物品22可以在硝酸的存在下保持至少5分钟、可选地至少10分钟、或可选地至少15分钟之后被消毒或灭菌。
特别参考图3，在又一非限制性示例中，支撑件26包括具有表面28的灯丝，表面28适于传输电磁辐射。在该示例中，装置20还包括与灯丝进行光通信并适于产生电磁辐射的电磁辐射源34。为此，氧化氮源30适于在存在由电磁辐射源34产生并通过灯丝传输的电磁辐射的情况下提供硝酸。
在这些和其他实施例中，在装置20的使用期间，装置20可被配置为在其表面28上涂覆有氧化氮源30(例如S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺)的光纤丝。氧化氮源30可包括聚合物(例如聚二甲基硅氧烷)，以形成聚合物层36。经涂覆的光纤丝可以设置在空间24内(例如容器或医疗装置)。物品22(例如移动电话或医疗设备)也可以设置在空间24内并且靠近设备20。电磁辐射源34(例如LED灯泡)可以被激活以产生电磁辐射(例如可见光)。可见光可以通过涂覆的光纤丝传输到聚合物层36。聚合物层36可以在存在电磁辐射的情况下提供硝酸。物品22可以在硝酸的存在下保持至少5分钟、任选可选地至少10分钟、或可任选地至少15分钟之后被消毒或灭菌。
在其他实施例中，参考图4，支撑件26的表面28限定了空间24。限定空间24的合适的支撑件26的非限制性示例包括容器、袋等。氧化氮源30可以覆盖表面28，例如涂覆表面28。
在一些实施例中，氧化氮源30包括聚合物并且适于提供硝酸持续约10至约200天、可选地约20至约150天、或者可选地约30至约120天的时间段。在其他实施例中，支撑件26对于电磁辐射基本上是透明的，并且氧化氮源30适于在存在电磁辐射的情况下提供硝酸。装置20还可以包括电磁辐射源34。然而，应当理解，只要由电磁辐射源34产生的电磁辐射能够到达氧化氮源30，电磁辐射源34可以位于相对于支撑件26的任何位置。
在这些和其他实施例中，在装置20的使用期间，装置20可被配置为在其内表面28上涂覆有氧化氮源30(例如S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺)的袋。氧化氮源30可包括聚合物(例如聚二甲基硅氧烷)，以形成聚合物层36。物品22(例如移动电话或医疗设备)可设置在空间24内(即，在袋内)。聚合物层36可以提供如上所述的硝酸。物品22可以在硝酸的存在下保持至少5分钟、可选地至少10分钟、或者可选地至少15分钟之后被消毒或灭菌。
图18A和图18B是示出用于提供氧化氮以对在空间24中限定空隙(诸如内窥镜的管腔)的物品22进行消毒或灭菌的装置20的非限制性实施例的透视图。在这些和其他实施例中，装置20的支撑件26包括具有表面28的灯丝，其中表面28适于传输电磁辐射。灯丝可具有第一端38和与第一端38间隔开的第二端40。
装置20还可以包括与灯丝进行光通信并适于产生电磁辐射的电磁辐射源34。在某些实施例中，电磁辐射源34包括耦合到第一端38的LED灯泡。
在一个实施例中，装置20还可以包括耦接到第二端40的氧化氮源30(参见图18A)。在某些实施例中，氧化氮源30包括SNAP-PDMS或其他氧化氮源。为此，氧化氮源30适于在存在由电磁辐射源34产生并通过灯丝从第一端38传输到第二端40的电磁辐射的情况下提供硝酸。
在另一个实施例中，装置20还可包括设置在支撑件26的表面28上的氧化氮源30(参见图18B)。在某些实施例中，氧化氮源30包括SNAP-PDMS或其他氧化氮源。为此，氧化氮源30适于在存在电磁辐射的情况下产生硝酸，所述电磁辐射由电磁辐射源34产生并且通过灯丝从第一端38传输至第二端40。装置20可以设置在管腔的空隙内，并且可选地，可以一直插入到管腔中直至内窥镜的尖端。
图19是示出设置在屏障42中的物品22的非限制性实施例的透视图。在一些实施例中，存在开口的物品22或内窥镜(即，升降器单元)的尖端将被屏障42覆盖，以捕获有氧化氮源30产生的氧化氮。屏障42可以包括附加的氧化氮源30和电磁辐射源34。屏障42可以限定靠近内窥镜的尖端的空间24，用于对该尖端进行灭菌或消毒。氧化氮能够从内窥镜的内部输送到内窥镜的尖端。
图20是示出容纳物品22的套筒44的非限制性实施例的透视图，该套筒44用于对物品22进行灭菌或消毒。在一些实施例中，物品22可设置在套筒44中。套筒可涂覆有氧化氮源30，用于发射氧化氮以对物品22的外部进行灭菌或消毒。套筒44可以是一次性的并且从氧化氮源30释放灭菌剂以保持无菌状态超过30天。
在各种实施例中，支撑件26的表面28包括氧化氮指示剂。合适的指示剂的非限制性示例在美国专利申请第63/141,711号中描述，其全部内容通过引用并入。在各种实施例中，指示器还被定义为剂量计。剂量计可以由PDMS、PVC等形成，并且被涂覆在支撑件28(例如，光纤、波导等)的表面28上。剂量计的颜色变化可以使用UV-VIS光谱法进行分析。
图21是示出用于对物品22进行灭菌或消毒的套件46的非限制性实施例的图像。套件46可包括装置20、屏障42和套筒44。在某些实施例中，套件46适于与内窥镜一起使用。装置20可适于设置在内窥镜的管腔内。屏障42可适于容纳内窥镜的尖端。套筒44可适于容纳内窥镜。
图22至图30是用于对物品22进行消毒的系统的部件的各种视图。参考图22，系统可以包括物品22(例如内窥镜)。内窥镜可包括插入部分48、连接部分50以及设置在插入部分48和连接部分50之间的控制器部分52。插入部分48适于放置在受试者中。插入部分48延伸至远端54，远端54包括光导孔、活检孔、透镜和空气/水喷嘴。控制器部分52可包括抽吸阀56、空气/水阀58、以及与空气/水喷嘴和活检孔进行流体连通的活检通道60。连接部分50包括光纤，该光纤从连接部分50延伸穿过控制器52并到达插入部分48的远端54。支撑件XX可以适于容纳物品22的任何空隙以用于对物品XX的内部进行灭菌或消毒。
参考图23，系统还可以包括套筒44。套筒44可以包括第一臂开口64、第二臂开口66、和控制器开口68。当需要接近物品22时，开口64、66、68能够被密封和重新打开，例如使用可重新密封的粘合剂。套筒44还可以包括狭槽70。在物品22已经被设置在套筒44中之后，狭槽70能够被永久密封。当需要对物品22进行灭菌时，物品22可以通过狭槽70被放置在套筒44中。在将物品22放置在套筒44中之后，可以用粘合剂永久地密封狭槽70。接下来，可以如上所述在套筒44中对物品22进行灭菌。当需要使用物品22时，可以打开开口64、66、68中的一个或更多个以接近物品22。应当理解，开口64、66、68可以根据物品22在其中的放置以一定的顺序打开，以防止插入部分48的污染，同时仍允许接近物品22。
参考图24和图25，支撑件XX可以是包括PMMA芯72、包层74、氧化氮源30和PDMS保护层76的光纤。光纤可以缠绕在由泡沫形成的壳体78中以允许将光纤插入到物品22中而不污染光纤。壳体78可以包括用于接入光纤的盖80。
参考图26至图30，系统还可以包括引导件82，引导件82适于与物品22配合以有利于将支撑件XX(例如光纤和其他部件)引导至物品22中。特别地，引导件82适于与内窥镜(物品22)的抽吸阀56和空气/水阀58配合。此外，引导件82限定可以彼此横向的一个或更多个路径84，用于引导支撑件XX(例如光纤或其他部件)的每一个，通过引导件82到达物品22(例如，内窥镜)的抽吸阀56和空气/水阀58。引导件82在其表面上包括氧化氮源30，以对引导件82和物品22之间可能未暴露于由套筒44或由其他装置产生的氧化氮的区域进行灭菌或消毒。
对物品进行消毒或灭菌的方法
还提供了用于对空间24中的物品22进行消毒或灭菌的方法。该方法包括将物品22定位在空间24内。空间24的压力可以为约0.5atm至约1.5atm。空间24的温度可为约10℃至约50℃。然而，应当理解，空间24可以具有在前述范围之外的温度和压力。
该方法还包括以预定速率从氧化氮源30向空间24提供氧化氮。该方法还包括将物品22暴露于氧化氮持续预定时间量。在一些实施例中，预定速率被定义为约十亿分之200(ppb)至约十亿分之800(ppb)的量的速率，并且其中，预定时间量被定义为约2小时至约8小时的时间段。在其他实施例中，预定速率被定义为约十亿分之20(ppb)至十亿分之约80(ppb)的量的速率，并且其中，预定时间量被定义为约12小时至约48小时的时间段。
该方法还可包括将氧化氮源30暴露于引发条件的步骤。引发条件可包括热能、电磁辐射、pH、水、金属离子介导、电化学引发、抗坏血酸引发、振动、超声波、搅拌、机械搅拌、或超声能、或其组合。在一个示例性实施例中，将氧化氮源30暴露于引发能量的步骤进一步被定义为将氧化氮源暴露于光。
尽管已经结合特定的优选实施例描述了本发明，但是应当理解，所要求保护的本发明不应不适当地限于这些特定实施例。虽然在本公开的前述详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅是示例，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现本发明的示例性实施例的方便的路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本公开的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变。
行业应用
虽然本发明不限于特定的最终应用、用途或行业，但医院、学校、餐馆、航空公司和公共交通运营商通常依赖于消毒或灭菌。该装置和方法可用于使用氧化氮进行消毒或灭菌。
说明本公开的装置和方法的以下示例旨在说明而非限制本发明。
示例
包括以下示例以展示本文所设想的各种实施例。本领域技术人员应当理解，以下实施例中公开的技术代表发明人发现的在本发明的实践中起良好作用的技术，并且因此可以被认为构成其实践的期望模式。然而，根据本公开，本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在所公开的具体实施例中进行许多改变，并且仍然获得类似或相似的结果。除非另有说明，所有百分比均以wt.％为单位，所有测量均在23℃下进行。
示例1：NO气体灭菌系统的抗菌效果
用金黄色葡萄球菌接种滤纸条，然后用不从用光照射的SNAP-PDSM中释放氧化氮(“NO”)或气相NO的对照进行4小时的处理。然后将滤纸放在血琼脂平板上并孵育48小时，以使任何活细菌有充足的时间增殖。如图5A所示，出现的黄色是活细菌生长的结果。如图5B所示，没有黄色出现表明不存在活细菌。图5示出NO处理和孵育后的血琼脂平板的照片。图6示出由SNAP-PDMS产生的NO针对表皮葡萄球菌(S.Epidermis)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、MRSA、和大肠杆菌(E.coli)的抗菌效果。当聚合物圆盘放置在划线板上时。去除圆盘的中心并用于接种新的划线板，以证明处理后不存在活细菌。
示例2：NO生成圆盘
图7示出了用于个人电子设备的塑料盒，其具有利用光解产生NO的NO产生圆盘。使用小型LED光源照亮SNAP-PDMS的聚合物环。当光照射到该聚合物环上时，会产生NO，其浓度达到约12ppm的稳态。该装置放置在装有用户想要灭菌(用于规范使用)或消毒(用于个人使用)的物品的盒子中，打开圆盘上的灯并关闭盒子。NO会在盒子中积累，且微生物/感染因子会被灭活并被破坏。圆盘产生的NO总量大大低于OSHA对NO暴露的限制(我们有更多关于这方面的信息，但我们几乎比OSHA限制低了近2个数量级)。可以调整以下项：盒子的大小和形状、圆盘中的NO总量、圆盘中的光强度以及同时使用的圆盘数量。还有其他细节，例如开关位置、电池寿命、远程控制打开/关闭，这些细节将根据正在灭菌或消毒的内容进行指定。
图A示出了利用光产生NO的NO产生圆盘。当灯打开时，会主动产生NO。图B示出了第二种类型的NO产生圆盘，它使用带有定时器和调光器开关的远程控制开关，允许外部控制NO产生且控制产生的光。图C和图D是一个塑料盒的照片，圆盘放置在塑料盒中以创建一个封闭的盒子，一旦灯打开，该盒子就能够对盒子中的物品进行消毒。
示例3：容器中的NO产生涂层纸
图8示出了利用NO释放聚合物涂层纸对口罩进行消毒的塑料盒。涂层纸(卡片纸)上涂有含有掺入SNAP的PVC。纸张中会连续30天至120天产生NO，具体取决于所使用的特定聚合物配方。盒子中积累的氧化氮水平可以有效地对放入盒子中的口罩进行至少15分钟的消毒。NO不是主动触发释放，而是被动持续释放。规定期限后更换纸衬垫。
示例4：隔室中的NO产生涂层纸
车辆电子隔间/手套箱如图9所示。将示例3的涂层纸设置在车辆的电子隔间/手套箱中，在汽车中创建一个腔室，该腔室将在使用后立即对人的车辆中的口罩、钥匙、信用卡等进行消毒。定期更换纸衬垫以保持隔室对放置在隔室中的物品进行消毒的能力。
图A示出了已剪裁、折叠并放入隔间中的涂层纸插入物。图B示出了插入物已就位，其中包含待消毒的个人物品。该纸会被动持续30天至120天释放NO，具体取决于用于制造纸衬垫的特定聚合物配方。
示例5：NO产生灭菌袋
灭菌袋如图10所示，制造柔软的一次性灭菌袋，用于按照FDA标准对放置在袋内的医疗设备进行灭菌。袋(可以由多种材料制成，例如箔、Tyvek、密封纸等)在内表面上包含条纹、涂层或一块SNAP-PDMS，使得当密封时，袋的内部会产生足够的NO来对放入其中的物品进行灭菌。图10提供了使用包括SNAP-PDMS的袋与不包括NO源的对照袋相比较的灭菌结果。两个袋子同时接种了相同数量的细菌。NO能够通过光或被动热分解触发释放。这些物品将保持无菌状态，直到袋子的完整性受到损害。这允许在室温和压力下进行被动灭菌，并允许长期储存直到需要装置为止。
图A示出了对密封箔包装进行3小时细菌攻击的结果照片，以证明对密封包装内的空间进行灭菌的有效性。该特定图像是加载到含有SNAP-PDMS(左)和对照(右)的袋中的表皮葡萄球菌(S.epidermidis)在37℃下孵育3小时后拍摄的。图B示出了各种可用于创建用于对医疗设备进行灭菌的“容器”的灭菌袋的示例。
示例6：NO产生灯丝
形成涂覆有SNAP-PDMS的光纤丝。根据脱包层光纤元件上的涂层厚度，使用耦合到光纤并照射光纤的光源，产生不同水平的NO，使得光沿着光纤传播并与SNAP-PDMS相互作用。该具体示例提供了在470nm LED照射下涂覆有不同厚度的SNAP-PDMS的PMMA纤维。这种涂层丝能够放置在内窥镜的管腔中，其中管腔本身用作密闭容器。在被照射时，产生适当水平的NO，从而对内窥镜的管腔灭菌。
示例7：各种NO产生装置的评估
形成各种NO产生装置并对NO释放进行评估。图11提供了使用LED光触发器从SNAP-PDMS薄膜释放NO的评估。图12提供了用白炽光触发器从SNAP-PDMS薄膜释放NO的评估。图13提供了添加谷胱甘肽的水中的亚硝酸钠释放NO的评估。图14提供了在添加金属离子(Zn、Fe、Mg)作为触发剂的弱酸中从亚硝酸钠释放NO的评估。图15提供了不同水凝胶(明胶凝胶或纤维素)中从亚硝酸钠释放NO的评估，其中每种水凝胶与抗坏血酸组合。图16提供了使用抗坏血酸作为触发剂以不同比例从水和甘油中的亚硝酸钠释放NO以调节NO释放曲线的评估。图17提供了在添加水以引发释放的情况下从包埋在泡沫敷料中的亚硝酸钠和抗坏血酸释放NO的评估。
应当理解，所附权利要求不限于详细描述中描述的明确且特定的化合物、组合物或方法，其可以在落入所附权利要求的范围内的特定实施例之间变化。关于本文所依赖的用于描述各种实施例的特定特征或方面的任何马库什组，可以从独立于所有其他马库什成员的相应马库什组的每个成员获得不同的、特殊的和/或意外的结果。马库什组的每个成员可以单独地和/或组合地被依赖，并且为所附权利要求的范围内的特定实施例提供充分的支持。
此外，在描述本发明的各种实施例时所依赖的任何范围和子范围独立地和共同地落入所附权利要求的范围内，并且被理解为描述和考虑包括其中的整数值和/或分数值的所有范围，即使这些数值未被明确写入本文。本领域技术人员容易认识到，列举的范围和子范围充分描述并实现了本发明的各种实施例，并且这些范围和子区域可以进一步划分为相关的一半、三分之一、四分之一、五分之一等。仅举一个例子，“0.1至0.9”的范围可以进一步划分成下三分之一，即0.1至0.3，中三分之一，即从0.4到0.6，和上三分之一，即从0.7到0.9，它们单独地和共同地在所附权利要求的范围内，并且可以单独地和/或共同地依赖，并且为所附权利请求的范围内的特定实施例提供充分的支持。此外，关于定义或修改范围的语言，例如“至少”、“大于”、“小于”、“不大于”等，应理解的是，这种语言包括子范围和/或上限或下限。作为另一个例子，“至少10”的范围固有地包括至少10至35的子范围、至少10至25的子范围和25至35的子范围等，并且每个子范围可以单独地和/或共同地依赖，并且为所附权利要求范围内的特定实施例提供足够的支持。最后，在所公开的范围内的单个数字可以被依赖，并且为所附权利要求范围内的特定实施例提供足够的支持。例如，“从1到9”的范围包括各种单独个整数，例如3，以及包括小数点(或分数)的单独的数字，例如4.1，这些数字可以被依赖并为所附权利要求范围内的特定实施例提供足够的支持。
本文以说明性的方式描述了本发明，应理解的是，所使用的术语旨在具有描述性而非限制性的词语的性质。根据上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的。本发明可以以不同于所附权利要求的范围内具体描述的方式来实践。本文明确考虑了独立权利要求和从属权利要求(包括单个从属权利要求和多个从属权利要求)的所有组合的主题。
Claims (20)
1.一种用于向空间提供氧化氮以对物品进行消毒或灭菌的装置，所述装置包括：
具有表面的支撑件，所述支撑件适于设置在所述空间中并且靠近所述物品；和
氧化氮源，其覆盖所述表面并适于通过以下方式提供氧化氮：
(A)以预定速率；
(B)持续预定时间量；
(C)以预定剂量；或者
(A)、(B)和(C)的任意组合。
2.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述支撑件的表面限定腔，所述支撑件适于提供所述腔和所述空间之间的流体连通；
所述装置还包括电磁辐射源，所述电磁辐射源适于在所述腔内产生电磁辐射；和
所述氧化氮源设置在所述腔内并适于在存在电磁辐射的情况下提供硝酸。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述电磁辐射源设置在所述腔内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述氧化氮源包括聚合物并且适于提供硝酸持续约10天至约200天的时间段。
5.根据权利要求4所述的装置，其中：
(A)所述氧化氮源被设置为覆盖所述表面以形成聚合物层；
(B)所述支撑件包括木质纤维素材料；或者
(A)和(B)两者。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中：
所述支撑件包括灯丝，所述灯丝具有所述表面，且所述表面适于传输电磁辐射；
所述装置还包括与所述灯丝进行光通信并适于产生电磁辐射的电磁辐射源；和
所述氧化氮源适于在存在电磁辐射的情况下提供硝酸。
7.一种用于向空间提供氧化氮以对物品进行消毒或灭菌的装置，所述装置包括：
具有表面的支撑件，所述表面限定所述空间，所述空间适于容纳所述物品；和
氧化氮源，其覆盖所述表面并适于通过以下方式提供氧化氮：
(A)以预定速率；
(B)持续预定时间量；或者
(C)以预定剂量；
(A)、(B)和(C)的任意组合。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述氧化氮源包括聚合物并且适于提供硝酸持续约10天至约200天的时间段。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述支撑件对于电磁辐射基本上是透明的，并且所述氧化氮源适于在存在电磁辐射的情况下提供硝酸。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，还包括适于在所述空间内产生电磁辐射的电磁辐射源，其中，所述氧化氮源适于在存在所述电磁辐射的情况下产生硝酸。
11.一种对空间中的物品进行消毒或灭菌的方法，所述方法包括：
将所述物品定位在所述空间内；
以预定速率从氧化氮源向所述空间提供氧化氮；和
将所述物品暴露于氧化氮持续预定时间量。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述预定速率被定义为约十亿分之200(ppb)至约800ppb的量的速率，并且其中，所述预定时间量被定义为约2小时至约8小时的时间段；或者
所述预定速率被定义为约十亿分之20(ppb)至约80ppb的量的速率，并且其中，所述预定时间量被定义为约12小时至约48小时的时间段。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述预定剂量被定义为稳态下约百万分之5(ppm)至约20ppm的氧化氮的量。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述氧化氮源包括S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺、亚硝酸盐、S-亚硝基半胱氨酸、S-亚硝基谷胱甘肽、二氮鎓二醇酯化合物、精氨酸、有机三萜、适于产生氧化氮的生物源、或其组合。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，所述氧化氮源还包括聚合物。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述聚合物由硅烷、硅氧烷或其组合形成。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，还包括将所述氧化氮源暴露于引发条件的步骤，所述引发条件包括热能、电磁辐射、pH、水、金属离子介导、电化学引发、抗坏血酸引发、振动、超声波、搅拌、机械搅拌、或超声能、或其组合。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，将所述氧化氮源暴露于引发能量的步骤进一步被定义为将所述氧化氮源暴露于光。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，其中，所述空间的压力为约0.5atm至约1.5atm。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其中，所述空间的温度为约10℃至约50℃。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US63/141,711 | 2021-01-26 | ||
| US63/141,676 | 2021-01-26 | ||
| US202163156917P | 2021-03-04 | 2021-03-04 | |
| US63/156,917 | 2021-03-04 | ||
| PCT/US2022/013887 WO2022164894A1 (en) | 2021-01-26 | 2022-01-26 | Devices and methods for providing nitric oxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116887870A true CN116887870A (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=88266713
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280011609.1A Pending CN116917734A (zh) | 2021-01-26 | 2022-01-26 | 用于检测一氧化氮存在的装置和方法 |
| CN202280011670.6A Pending CN116887870A (zh) | 2021-01-26 | 2022-01-26 | 用于提供氧化氮的装置和方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280011609.1A Pending CN116917734A (zh) | 2021-01-26 | 2022-01-26 | 用于检测一氧化氮存在的装置和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN116917734A (zh) |
-
2022
- 2022-01-26 CN CN202280011609.1A patent/CN116917734A/zh active Pending
- 2022-01-26 CN CN202280011670.6A patent/CN116887870A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116917734A (zh) | 2023-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5681365B2 (ja) | 滅菌システム及び滅菌装置 | |
| McEvoy et al. | Terminal sterilization of medical devices using vaporized hydrogen peroxide: a review of current methods and emerging opportunities | |
| EP1443974B1 (en) | Method for producing a sterile device | |
| Govindaraj et al. | Systematic review on sterilization methods of implants and medical devices | |
| US20120164056A1 (en) | Generation of sterilant gasses and uses thereof | |
| JP4055929B2 (ja) | 二重緩衝剤システムを有する滅菌処理用の生物学的指示装置 | |
| CN109862920A (zh) | 灭菌、消毒、卫生处理、净化和治疗装置、系统以及方法 | |
| Harrington et al. | Sterilization and disinfection of biomaterials for medical devices | |
| US20240082447A1 (en) | Devices and Methods for Providing Nitric Oxide | |
| Wiseman et al. | Sterilization of bedside 3D-printed devices for use in the operating room | |
| CN116887870A (zh) | 用于提供氧化氮的装置和方法 | |
| Moondra et al. | Sterilization of pharmaceuticals: technology, equipment, and validation | |
| JP2008036061A (ja) | 遺体処理過程における廃液等排出物質の処理方法及び処理装置 | |
| Lambert | Radiation sterilization | |
| Shintani | Application of vapor phase hydrogen peroxide sterilization to endoscope | |
| Rogers | Healthcare Sterilisation: Introduction & Standard Practices, Volume 1 | |
| Rogers | Healthcare Sterilisation: Challenging Practices, Volume 2 | |
| Ackert-Burr | Low-temperature sterilization: are you in the know? | |
| Dusseau et al. | Sterilization: Gaseous Sterilization | |
| AbuZeitone | Ultraviolet Light Activation of Aged Titanium Dental Implants to Promote Osseointegration | |
| Maffe et al. | Varying material thickness of silicone rubber for tunable nitric oxide release | |
| EP4340899A1 (en) | Nitric oxide-releasing disinfection insert | |
| Dusseau1 et al. | Gaseous sterilization | |
| Lambert | 15.2 Radiation Sterilization | |
| Ohkawa et al. | High Grade Disinfection Using High Density Ozone |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |