JP2019531105A - プラズマ滅菌システム及び方法 - Google Patents

Abstract

物品、具体的には、医療器具の中空内部領域を滅菌又は消毒するためのシステム及び方法が開示される。本システムは、電極、シールド、及び電極とシールドとの間の誘電ギャップを有するプラズマ発生器を含む。電極とシールドとの間に電子エネルギー密度を適用するために、電力源がプラズマ発生器に接続されている。水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源が、酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために電極とシールドとの間にガス流を提供する。例示的なシステムにおいて、電子エネルギー密度がガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、シールド表面における温度は、１５０℃未満である。また、少なくとも２−ｌｏｇ１０コロニー形成単位の減少を達成するのに十分な暴露時間の間汚染物品をプラズマに暴露することによって、バイオフィルム又は胞子で汚染された物品を消毒するための方法が開示される。

Description

本開示は、一般的に、医療器具及び物品の滅菌又は消毒に関し、より具体的には、医療器具又は医療内視鏡内腔などの医療物品の滅菌又は消毒を行うための反応性種を有するガスプラズマの適用に関する。

滅菌器具、器械、及び消耗品の確実な供給は、現代の医療行為にとって極めて重要である。例えば、蒸気オートクレーブを含む、病院環境内で再使用可能な物品を滅菌するための様々なタイプの装置が知られている。米国特許第４，３０１，１１３号（Ａｌｇｕｉｒｅ ｅｔ ａｌ）；同第４，２９４，８０４号（Ｂａｒａｎ）；同第５，３１７，８９６号（Ｓｈｅｔｈ ｅｔ ａｌ）；同第５，３９９，３１４号（Ｓａｍｕｅｌ ｅｔ ａｌ）；同第３，５７１，５６３号（Ｓｈｕｌｚ）；同第３，０５４，２７０号（Ｈｕｓｔｏｎ）；及び同第３，５６４，８６１号（Ａｎｄｅｒｓｅｎ ｅｔ ａｌ）には、滅菌用装置及びその制御システムについて記載されている。オートクレーブ温度に耐えることができない物品は、酸化エチレンなどの殺菌ガスを使用する滅菌器によって滅菌することができる。

酸化エチレンは優れた殺菌剤であり、内視鏡などの内腔に良好に入り込むが、酸化エチレンは、望ましくない毒性及び引火性もまた示し、少なくともこれらの理由により、当技術分野では代替案が模索されてきた。

本開示は、滅菌ガスとして酸素／窒素プラズマを使用する滅菌又は消毒システムを提供する。開示された実施形態は、不必要な熱発生を最小限に抑えながら、高い電極エネルギー密度を可能にする。

一態様において、本開示はプラズマ発生器を含むシステムに関する。プラズマ発生器は、電極、シールド、及び電極とシールドとの間の誘電ギャップを含む。電力源は、電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するために、プラズマ発生器に接続されている。ガスの供給源は、ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために、プラズマ発生器を通るガス流を提供する。本システムはまた、ガス供給源に流体接続されたチャンバを通して、物品を減菌しながら搬送するための装置を含むことができる。

本システムの例示的実施形態において、ガスは、分子状酸素、分子状窒素、酸化窒素、硝酸、及び亜酸化窒素からなる群から選択される１種以上を含む。好ましくは、ガスは水蒸気、分子状酸素、及び分子状窒素を含む。いくつかの例示的実施形態において、ガスは空気を含む。好ましくは、プラズマ発生器に入るガスの相対湿度は少なくとも２１％である。

特定の現在の好ましい実施形態において、電極エネルギー密度が電極とシールドとの間を通過するガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、シールド表面における温度は、好ましくは、１５０℃未満に維持される。いくつかの例示的実施形態において、電力源は、高ｄＶ／ｄＴを有するパルス直流電源である。特定の例示的実施形態において、本システムは冷却装置を更に含む。いくつかの例示的実施形態において、本システムは、ガスから酸性種及び／又は酸化種を除去するためのフィルタを含む。

第２の態様において、本開示は、電極、シールド、及び電極とシールドとの間の誘電ギャップを有するプラズマ発生器と、電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するために、プラズマ発生器に接続された電力源と、ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するためにプラズマ発生器を通るガス流を提供する、ガス供給源とを含む滅菌器を使用して、汚染物品を滅菌するための方法について説明する。酸性種及び／又は酸化種を含むガスは、プラズマ発生器から、滅菌される物品の一部分を含む囲み領域内に導かれる。

例示的実施形態において、ガスは、水蒸気、酸素、及び窒素を含み、電極エネルギー密度が電極とシールドとの間を通過するガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、シールド表面における温度は、１５０℃未満に維持される。汚染物品は、好ましくは１時間以下である、汚染物品を滅菌するのに十分な暴露時間の間、酸性種及び／又は酸化種を含むガスに暴露される。

第３の態様において、本開示は、電極、シールド、及び電極とシールドとの間の誘電ギャップを有するプラズマ発生器と、電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するために、プラズマ発生器に接続された電力源と、ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために電極とシールドとの間でプラズマ発生器を通るガス流を提供するように構成された、水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源と、を有する、消毒システムを提供することを含む、汚染物品を消毒する方法について説明する。酸性種及び／又は酸化種を含むガスは、プラズマ発生器から、消毒される物品の一部分を含む囲み領域内に導かれる。

いくつかの例示的実施形態において、汚染物品は、複数の微生物又は複数の微生物胞子若しくは真菌胞子を含む少なくとも１つのバイオフィルムで汚染されている。汚染物品は酸性種及び／又は酸化種を含むガスに暴露時間暴露され、この暴露時間は、汚染物品に対する消毒済み汚染物品の少なくとも２−ｌｏｇ_１０コロニー形成単位、任意選択で最大１１−ｌｏｇ_１０コロニー形成単位の減少を達成することによって汚染物品を消毒するのに十分な時間である。

本開示の範囲内の更なる例示的実施形態は、以下の例示的な実施形態の一覧において提供される。

例示的実施形態の一覧
Ａ．システムであって、
電極、
シールド、及び
電極とシールドとの間の誘電ギャップ
を含むプラズマ発生器と、
電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するために、プラズマ発生器に接続された電力源と、
ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために電極とシールドとの間でプラズマ発生器を通るガス流を提供するように構成された、水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源と、を備え、
電極エネルギー密度が電極とシールドとの間を通過するガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、シールド表面における温度は、１５０℃未満に維持され、任意選択で、本システムは、滅菌される物品を、プラズマ発生器を通る酸性種及び／又は酸化種を含むガス流に流体接続されたチャンバを通って搬送するための装置を更に備える、システム。
Ｂ．ガスは、分子状酸素、分子状窒素、酸化窒素、硝酸、及び亜酸化窒素からなる群から選択される１種以上を含む、実施形態Ａのシステム。
Ｃ．ガスは空気を含む、実施形態Ｂのシステム。
Ｄ．プラズマ発生器に入るガスの相対湿度は少なくとも２１％である、実施形態Ａ〜Ｃのいずれか１つのシステム。
Ｅ．冷却装置を更に備える、実施形態Ａ〜Ｄのいずれか１つのシステム。
Ｆ．電力源は、高いｄＶ／ｄＴを有するパルス直流電源である、実施形態Ａ〜Ｅのいずれか１つのシステム。
Ｇ．ガスから酸性種及び／又は酸化種を除去するためのフィルタを更に備える、実施形態Ａ〜Ｆのいずれか１つのシステム。
Ｈ．汚染物品を滅菌する方法であって、
滅菌器を提供することであって、この滅菌器は、
電極、
シールド、及び
電極とシールドとの間の誘電ギャップ
を含むプラズマ発生器と、
電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するためにプラズマ発生器に接続された電力源と、
ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために電極とシールドとの間でプラズマ発生器を通るガス流を提供するように構成された、水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源と、を備える、減菌器を提供することと、
ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために電極とシールドとの間でプラズマ発生器を通るガス流を提供することであって、電極エネルギー密度が電極とシールドとの間を通過するガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、シールド表面における温度は、１５０℃未満に維持される、ガス流を提供することと、
物品の所望の程度の滅菌を達成するために、酸性種及び／又は酸化種を含むガスを、プラズマ発生器から、滅菌される物品の少なくとも一部分を取り囲む囲み領域内に導くことと、
酸性種及び／又は酸化種を含むガスに汚染物品を、汚染物品を滅菌するのに十分な時間、暴露することであって、任意に、物品を滅菌するのに十分な時間は１時間未満である、暴露することと、を含む、方法。
Ｉ．物品の所望の程度の滅菌を達成すると、ガスから酸性種及び／又は酸化種の少なくとも一部を除去することを更に含む、実施形態Ｈの方法。
Ｊ．ガスから酸性種及び／又は酸化種の少なくとも一部を除去することは、活性炭、塩基官能性を有する種、塩基性吸着剤を提供する種、還元種、及びモレキュラーシーブからなる群から選択される１種以上の物質を備える装置を用いて行われる、実施形態Ｉの方法。
Ｋ．除去することは、ガスを触媒還元装置を通して導くことによって行われる、実施形態Ｉの方法。
Ｌ．囲み領域は滅菌チャンバである、実施形態Ｈ〜Ｋのいずれか１つの方法。
Ｍ．滅菌される物品は医療装置であり、囲み領域は、この医療装置の中空領域である、実施形態Ｈ〜Ｋのいずれか１つの方法。
Ｎ．医療装置は内視鏡であり、中空領域はこの内視鏡の内腔であり、更に、プラズマ発生器からの酸性種及び／又は酸化種を含むガスは、この内視鏡の内腔を通される、実施形態Ｍの方法。
Ｏ．医療装置は医療器具であり、中空領域はこの医療器具の少なくとも１つの内部空洞である、実施形態Ｍの方法。
Ｐ．ガスは、分子状酸素、分子状窒素、酸化窒素、硝酸、及び亜酸化窒素からなる群から選択される１種以上を含む、実施形態Ｈ〜Ｏのいずれか１つの方法。
Ｑ．ガスは空気を含む、実施形態Ｐの方法。
Ｒ．プラズマ発生器に入るガスの相対湿度は少なくとも２１％である、実施形態Ｈ〜Ｑのいずれか１つの方法。
Ｓ．冷却装置を更に備える、実施形態Ｈ〜Ｒのいずれか１つの方法。
Ｔ．電力源は、高ｄＶ／ｄＴを有するパルス直流電源である、実施形態Ｈ〜Ｓのいずれか１つの方法。
Ｕ．汚染物品を消毒する方法であって、
消毒システムを提供することであって、この消毒システムは、
電極、
シールド、及び
電極とシールドとの間の誘電ギャップを有するプラズマ発生器と、
電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するためにプラズマ発生器に接続された電力源と、
ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために電極とシールドとの間でプラズマ発生器を通るガス流を提供するように構成された、水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源とを備える、消毒システムを提供することと、
ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために電極とシールドとの間でプラズマ発生器を通るガス流を提供することと、
酸性種及び／又は酸化種を含むガスを、プラズマ発生器から、汚染物品の少なくとも一部分を取り囲む囲み領域内に導くことであって、汚染物品は、複数の微生物又は複数の微生物胞子若しくは真菌胞子を含む少なくとも１つのバイオフィルムで汚染されている、取り囲む囲み領域に導くことと、
汚染物品を酸性種及び／又は酸化種を含むガスに暴露時間暴露することであって、この暴露時間は、汚染物品に対する消毒済み汚染物品の少なくとも２−ｌｏｇ_１０コロニー形成単位、任意選択で最大１１−ｌｏｇ_１０コロニー形成単位の減少を達成することによって汚染物品を消毒するのに十分な時間である、暴露することと、を含む。
Ｖ．汚染物品は医療装置であり、囲み領域は、この医療装置の中空領域である、実施形態Ｕの方法。
Ｗ．医療装置は内視鏡であり、中空領域はこの内視鏡の内腔であり、更に、プラズマ発生器からの酸性種及び／又は酸化種を含むガスは、この内視鏡の内腔を通される、実施形態Ｖの方法。
Ｘ．バイオフィルムは、ゲオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・サブチリス、バチルス・アトロフェウス、バチルス・メガテリウム、バチルス・コアグランス、クロストリジウム・スポロゲネス、バチルス・プミルス、アスペルギルス・ブラシリエンシス、コウジカビ、クロコウジカビ、偽巣性コウジ菌、黄色コウジ菌、クロストリジウム・ディフィシル、マイクロバクテリウム・テラエ、結核菌、マイコバクテリウム・ボビス、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、表皮ブドウ球菌、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス、スタフィロコッカス・サプロフィチカス、フェシウム菌、フェカリス菌、アクネ菌、肺炎桿菌、エンテロバクター・クロアカ、プロテウス・ミラビリス、サルモネラ菌、チフス菌、シゲラ・フレックスネリ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された複数の微生物を含む、実施形態Ｕ〜Ｗのいずれか１つの方法。
Ｙ．汚染物品は複数の微生物を含むバイオフィルムで汚染されており、更に、暴露時間は少なくとも５分であり、汚染物品に対する消毒済み物品のコロニー形成単位減少は、４−ｌｏｇ_１０〜９−ｌｏｇ_１０であり、任意選択で、暴露時間は最大で１時間である、実施形態Ｕ〜Ｘのいずれか１つの方法。
Ｚ．汚染物品は複数の微生物胞子又は真菌胞子を含むバイオフィルムで汚染されており、更に、暴露時間は少なくとも２分であり、汚染物品に対する消毒済み物品のコロニー形成単位減少は、６−ｌｏｇ_１０〜１０−ｌｏｇ_１０であり、任意選択で、暴露時間は最大で１時間である、実施形態Ｕ〜Ｘのいずれか１つの方法。
ＡＡ．ガスは、分子状酸素、分子状窒素、酸化窒素、硝酸、及び亜酸化窒素からなる群から選択される少なくとも１種を含む、実施形態Ｕ〜Ｚのいずれか１つの方法。
ＢＢ．ガスは空気を含む、実施形態ＡＡの方法。
ＣＣ．電極エネルギー密度が電極とシールドとの間を通過するガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、シールド表面における温度は、１５０℃未満に維持され、任意選択で、プラズマ発生器に入るガスの相対湿度は少なくとも２１％である、実施形態Ｕ〜ＢＢのいずれか１つの方法。
ＤＤ．ガスから酸性種及び／又は酸化種を除去することを更に含む、実施形態Ｕ〜ＣＣのいずれか１つの方法。

以上が本開示の例示的な実施形態の様々な態様及び利点の概要である。上記の「発明の概要」は、それらの本開示の特定の例示的な実施形態の、図示される各実施形態又はすべての実装を説明することを意図するものではない。以下の図面及び「発明を実施するための形態」は、本明細書に開示される原理を使用する特定の好ましい実施形態を、より詳細に例示するものである。

以下の本開示の様々な実施形態の詳細な説明を添付図面と併せて検討することで、本開示をより完全に理解し得る。

本開示の例示的な滅菌システムの概略図である。

図１の切断線２−２に沿って切り取られたプラズマ発生器の一変形例の断面図である。

図１の切断線２−２に沿って切り取られたプラズマ発生器の別の変形例の断面図である。

図１の切断線２−２に沿って切り取られたプラズマ発生器の別の変形例の断面図である。

図面において、類似の参照符号は類似の要素を表す。必ずしも原寸に比例していない上記に特定した図面は、本開示の様々な実施形態を説明しているが、「発明を実施するための形態」で指摘するように、他の実施形態もまた企図される。すべての場合に、本開示は、本明細書で開示される開示内容を、明示的な限定によってではなく、例示的な実施形態を示すことによって説明する。本開示の範囲及び趣旨に含まれる多くの他の修正及び実施形態が、当業者によって考案され得ることを理解されたい。

本開示は、酸素、窒素、及びこれらのガスから生成された反応種を含むガスプラズマを使用して物品を滅菌又は消毒するための装置及び方法について説明する。いくつかの好都合な実施形態では、プラズマは、滅菌又は消毒される物が内部に配置されたチャンバに導かれる。他の好都合な実施形態では、プラズマは、滅菌又は消毒を必要とする装置又は物品の内腔に導かれる。

用語解説
ある特定の用語が、本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して使用されており、これらの大部分については周知であるが、何らかの説明が必要とされる場合もある。特許請求の範囲又は図面を含む明細書の他の箇所に明示的に別の定義が提示されていない限り、本明細書で使用される用語は以下のように理解されるべきである。

数値又は形状への言及に関する用語「約」又は「おおよそ」は、当該数値又は特性若しくは特徴の±５パーセントを意味するが、当該数値そのものを明示的に含む。例えば、「約」１Ｐａ−ｓｅｃの粘度とは、０．９５〜１．０５Ｐａ−ｓｅｃの粘度を指すが、正確に１Ｐａ−ｓｅｃの粘度もまた明示的に含む。

本明細書及び添付の実施形態において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、特に内容よる明確な指示がない限り、複数の対象を含む。従って、例えば「化合物（a compound）」を含有する微細繊維への言及は、２種以上の化合物の混合物を含む。本明細書及び添付の実施形態において使用されるとき、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。

特性又は特徴に特に関する用語「実質的に」は、その特性又は特徴が、その特性又は特徴の反対のものが呈される程度よりも高い程度で呈されることを意味する。例えば、「実質的に」透明である基材は、それが伝達できない（例えば、吸収し、反射させる）放射線よりも多い放射線（例えば、可視光）を伝達する基材を指す。それゆえに、その表面上に入射する可視光のうちの５０％より多くを伝達する基材は、実質的に透明であるが、その表面上に入射する可視光のうちの５０％以下を伝達する基材は、実質的に透明ではない。

本明細書で使用する場合、末端値による数値範囲での記述には、その範囲内に包含されるあらゆる数値が含まれる（例えば１〜５には１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５が含まれる）。

特に指示がない限り、本明細書及び実施形態で使用する量又は成分、特性の測定値などを表す全ての数は、全ての場合、「約」という用語によって修飾されていると理解するものとする。したがって、特に指示がない限り、前述の明細書及び添付の実施形態の列挙において示す数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に依存して変化し得る。最低でも、各数値パラメータは少なくとも、報告される有効桁の数に照らして通常の丸め技法を適用することにより解釈されるべきであるが、このことは請求項記載の実施形態の範囲への均等論の適用を制限しようとするものではない。

本開示の例示的な実施形態は、本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく、様々な修正及び変更を採ってもよい。従って、本開示の実施形態は、以下に記載の例示的な実施形態に限定されるものではないが、特許請求の範囲に記載されている限定及びそれらの任意の均等物により支配されるものであることを理解すべきである。

例示的な滅菌装置及びプロセス
以下に、本開示の様々な例示的な実施形態を、図面を具体的に参照しながら説明する。

本開示は、プラズマ発生器を含む滅菌又は消毒システムについて説明する。プラズマ発生器は、電極、シールド、及び電極とシールドとの間の誘電ギャップを含む。電力源は、電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するために、プラズマ発生器に接続されている。ガス供給源は、ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために、プラズマ発生器を通るガス流を提供する。本システムはまた、ガス供給源に流体接続されたチャンバを通して、物品を減菌しながら搬送するための装置を含むことができる。

本滅菌／消毒システムの例示的実施形態において、ガスは、分子状酸素、分子状窒素、酸化窒素、硝酸、及び亜酸化窒素からなる群から選択される１種以上を含む。好ましくは、ガスは水蒸気、分子状酸素、及び分子状窒素を含む。いくつかの例示的実施形態において、ガスは空気を含む。好ましくは、プラズマ発生器に入るガスの相対湿度は少なくとも２１％である。

特定の現在の好ましい実施形態において、電極エネルギー密度が電極とシールドとの間を通過するガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、シールド表面における温度は、好ましくは、１５０℃未満に維持される。いくつかの例示的実施形態において、電力源は、高ｄＶ／ｄＴを有するパルス直流電源である。特定の例示的実施形態において、本システムは冷却装置を更に含む。いくつかの例示的実施形態において、本システムは、ガスから酸性種及び／又は酸化種を除去するためのフィルタを含む。

ここで図１を参照すると、本開示の例示的な滅菌又は消毒システム２０の概略図が示されている。滅菌／消毒システム２０は、分子状酸素及び分子状窒素を含むガスの供給源２２を含む。供給源２２からのガスは、空気、又は指定の比率の分子状酸素及び分子状窒素を含む指定の混合物とすることができ、提供されるときに加圧されてもよいし又は加圧されなくてもよい。非加圧供給源２２の場合、圧縮機２４を用いて、ガスを好都合な圧力まで加圧することができる。次いで、ガスはライン２６を介して流量コントローラ２８に送られ、滅菌システム２０の残りの部分へのガスの質量流量が計量される。流量コントローラ２６は、圧力調整器、ボールインチューブ流量計、電子質量流量コントローラ、又は他の類似の装置の形態を取り得る。

次いで、ガスは、ライン３０を介して加湿装置３２に送られ、ガスの湿度を、約１〜５０ｇ／ｍ^３、２〜４０ｇ／ｍ^３、３〜３０ｇ／ｍ^３、４〜２０ｇ／ｍ^３、又は５〜１５ｇ／ｍ^３にする。バブラー、スパージャ、アトマイザー、及びウィック式加湿器など、様々な手段がみな適している。この実施形態では、湿度レベルが所望の範囲内にあることが確かめるために、加湿されたガスはライン３４を介して任意選択の湿度検出器３６に搬送される。いくつかの好都合な実施形態において、加湿装置３０を適切に操作するために、制御ライン３８によるフィードバック制御が設けられる。

加湿されたガスは、ライン４０を経由してプラズマ発生器５０に送られ、プラズマ発生器５０については以下により具体的に説明する。プラズマ発生器５０は、加湿されたガス中に、亜硝酸、硝酸、オゾン、亜酸化窒素のうちの１種以上を含む多様な化学種の生成を誘導する。このガスはライン５２により遠隔位置に搬送される。意外的なことに、ライン５２は、滅菌効力を失うことなく非常に長くすることができ、約０．５〜９０メートルの距離が適していることが確認された。

ライン５２は、例えば、内視鏡６０又は別の内腔を含む装置に、その内腔を殺菌するべく、滅菌／消毒ガスを直接送達することができる。ガスはライン６２により内視鏡６０から出て、フィルタ６４に搬送され無害化される。好都合な実施形態において、フィルタ６４は、残留する酸性種を中和するために、重炭酸ナトリウムなどのアルカリ成分を含むことになる。好都合には、オゾンなどの酸化種を除去するための活性炭などの成分もまた存在する。濾過後、出口６６を経由してガスを周囲に放出することができる。

次に図２Ａを参照すると、図１の切断線２−２に沿って切り取られたプラズマ発生器５０の一変形例５０ａの断面図が示されている。変形例５０ａでは、ガスは外管７２内の内腔７０を通って搬送される。管７２は誘電体であり、好都合にはガラスである。内腔７０内には、内腔７６を有する内管７４がある。管７４もまた誘電体であり、好都合にはガラスである。内腔７６内に、第１の電極８０がある。第２の電極８２は、外管７２を取り囲み、またいくつかの好都合な実施形態においては、ヒートシンクとしての追加的機能を果たすように放熱フィン８４を有する。ファン、フィン、熱交換器、圧電冷却、及びこれらの組み合わせなどの他の手段を使用して冷却をもたらしてもよい。

動作中、第１の電極８０と第２の電極８２との間には電位差が存在しなければならない。いくつかの好都合な実施形態において、第１の電極８０は高電圧電極であり、第２の電極８２は接地電極である。好都合には、第１の電極８０には、約４〜３０ｋＨｚの周波数を有する約４〜１２ｋＶの交流電圧を印加する。正確な条件は、滅菌が必要な装置を効率的に処理するために必要なガス流、プラズマ発生器５０が利用可能な冷却能力、並びに外管７２及び内管７４の寸法に依存する。いずれにせよ、電気パラメータは、当該条件が管同士の間にあるガスの絶縁破壊電圧を超えるようにしなければならない。

次に図２Ｂを参照すると、図１の切断線２−２に沿って切り取られたプラズマ発生器５０の別の変形例５０ｂの断面図が示されている。変形例５０ｂでは、ガスは管９２内の内腔９０を通って搬送される。好都合には、管９２は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのポリマーチュービングである。また、内腔９０内には、例えば、第１の導体９６及び第２の導体９８を、好都合には両者とも誘電絶縁体１００内に含むリボンケーブル９４がある。

次に図２Ｃを参照すると、図１の切断線２−２に沿って切り取られたプラズマ発生器５０の一変形例５０ｃの断面図が示されている。変形例５０ｃでは、ガスは管１１２内の内腔１１０を通って搬送される。好都合には、管１１２は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのポリマーチュービングである。また内腔１１０内には、誘電体層１１８に取り囲まれた、好都合には高電圧電極である電極１１６を備える電極サブアセンブリ１１４がある。誘電体層１１８の周囲には、好都合には接地電極である別の電極１２０がある。好都合には、発生する電界を向上させるためにフィン１２２が存在する。

動作中、第１の導体９６と第２の導体９８との間には電位差が存在しなければならない。いくつかの好都合な実施形態において、第１の導体９６は高電圧電極であり、第２の導体９８は接地電極である。少なくとも２０ｋＶ、少なくとも３０ｋＶ、少なくとも４０ｋＶ、及び更には少なくとも５０ｋＶの直流電圧であるが、好ましくは１００ｋＶ、９０ｋＶ、８０ｋＶ、７０ｋＶ、又は６０ｋＶ未満である直流電圧が、好都合には、極めて速いｄＶ／ｄｔを有するナノ秒程度の持続時間を有するパルスで、第１の導体９６に印加される。これは、パルスの立ち上がり時に電圧の最高瞬時変化率が、少なくとも１０ｋＶ／ナノ秒、少なくとも２０ｋＶ／ナノ秒、少なくとも３０ｋＶ／ナノ秒、少なくとも４０ｋＶ／ナノ秒、又は少なくとも５０ｋＶ／ナノ秒に達するはずであることを意味する。このタイプの変化により、比較的少ない加熱でガス内でプラズマを生成することが可能になる。

本開示の他の例示的実施形態は、上述された滅菌システムを使用して汚染物品を滅菌するための方法について説明する。本滅菌システムは、電極、シールド、及び電極とシールドとの間の誘電ギャップを有するプラズマ発生器と、電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するためにプラズマ発生器に接続された電力源と、ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するためにプラズマ発生器を通る流れをもたらすガスの供給源とを含む。酸性種及び／又は酸化種を含むガスは、プラズマ発生器から、滅菌される物品の一部分を含む囲み領域内に導かれる。

特定の現在の好ましい実施形態において、ガスは、水蒸気、酸素、及び窒素を含み、電極エネルギー密度が電極とシールドとの間を通過するガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、シールド表面における温度は、１５０℃未満に維持される。汚染物品は、好ましくは１時間以下である、汚染物品を滅菌するのに十分な暴露時間の間、酸性種及び／又は酸化種を含むガスに暴露される。

特定の例示的実施形態において、本方法は、物品の所望の程度の滅菌を達成すると、ガスから酸性種及び／又は酸化種の少なくとも一部を除去することを更に含む。ガスから酸性種及び／又は酸化種を除去することは、活性炭、塩基官能性を有する種（例えば、有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなど）、塩基性吸着剤を提供する種（例えば、塩基性イオン交換樹脂）、還元種（例えば、白金、パラジウムなどの１つ以上の活性金属）、及びモレキュラーシーブから選択される１種以上の吸着剤又は吸着材を含む装置を用いて行われることができる。いくつかの例示的実施形態において、ガスから酸性種及び／又は酸化種を除去することは、ガスを触媒還元装置を通して導くことによって行うことができる。

更なる例示的実施形態において、囲み領域は滅菌チャンバである。他の例示的実施形態において、滅菌される物品は医療装置であり、囲み領域は、この医療装置の中空領域である。いくつかの現在の好ましい実施形態において、医療装置は内視鏡であり、中空領域はこの内視鏡の内腔であり、プラズマ発生器からの酸性種及び／又は酸化種を含むガスは、この内視鏡の内腔を通される。

他の例示的実施形態において、医療装置は医療器具であり、中空領域はこの医療器具の少なくとも１つの内部空洞である。

本開示の特定の実施形態は、汚染物品を消毒する方法であって、電極、シールド、及び電極とシールドとの間の誘電ギャップを有するプラズマ発生器と、電極とシールドとの間に電極エネルギー密度を適用するためにプラズマ発生器に接続された電力源と、ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために電極とシールドとの間でプラズマ発生器を通るガス流を提供するように構成された、水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源とを有する消毒システムを提供することを含む方法についてもまた説明する。酸性種及び／又は酸化種を含むガスは、プラズマ発生器から、消毒される物品の一部分を含む囲み領域内に導かれる。

いくつかの例示的実施形態において、汚染物品は、複数の微生物又は複数の微生物胞子若しくは真菌胞子を含む少なくとも１つのバイオフィルムで汚染されている。汚染物品は酸性種及び／又は酸化種を含むガスに暴露時間暴露され、この暴露時間は、汚染物品に対する消毒済み汚染物品の少なくとも２−ｌｏｇ_１０コロニー形成単位、任意選択で最大１１−ｌｏｇ_１０コロニー形成単位の減少を達成することによって汚染物品を消毒するのに十分な時間である。

特定のこのような例示的実施形態において、滅菌される物品は医療装置であり、囲み領域はこの医療装置の中空領域である。いくつかの現在の好ましい実施形態において、医療装置は内視鏡であり、中空領域はこの内視鏡の内腔であり、プラズマ発生器からの酸性種及び／又は酸化種を含むガスは、この内視鏡の内腔を通される。

いくつかの例示的実施形態において、バイオフィルムは、例えば、ゲオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・サブチリス、バチルス・アトロフェウス、バチルス・メガテリウム、バチルス・コアグランス、クロストリジウム・スポロゲネス、バチルス・プミルス、アスペルギルス・ブラシリエンシス、コウジカビ、クロコウジカビ、偽巣性コウジ菌、黄色コウジ菌、クロストリジウム・ディフィシルなどの胞子；例えば、マイクロバクテリウム・テラエ、結核菌、マイコバクテリウム・ボビスなどの細菌細胞；例えば、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、表皮ブドウ球菌、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス、スタフィロコッカス・サプロフィチカス、フェシウム菌、フェカリス菌、アクネ菌、肺炎桿菌、エンテロバクター・クロアカ、プロテウス・ミラビリス、サルモネラ菌、チフス菌、シゲラ・フレックスネリなどのバイオフィルム形成細菌、及びそれらの組み合わせから選択された複数の微生物を含む。

特定の例示的実施形態において、汚染物品は複数の微生物を含むバイオフィルムで汚染されており、暴露時間は少なくとも５分であり、汚染物品に対する消毒済み物品のコロニー形成単位減少は、４−ｌｏｇ_１０〜９−ｌｏｇ_１０である。より好ましくは、汚染物品に対する消毒済み物品のコロニー形成単位減少は、５−ｌｏｇ_１０〜９−ｌｏｇ_１０；６−ｌｏｇ_１０〜９−ｌｏｇ_１０；又は６−ｌｏｇ_１０〜９−ｌｏｇ_１０である。

好ましくは、複数の微生物を含むバイオフィルムで汚染された汚染物品の所望の消毒レベルを達成するための暴露時間は、最大で１時間になるように選択される。より好ましくは、所望の消毒レベルを達成するための暴露時間は、５０分、４０分、３０分、２０分、又は１０分未満である最も好ましくは、所望の消毒レベルを達成するための暴露時間は、最大で９分、８分、７分、６分、５分、又はたったの４分、３分、２分、若しくは１分となるように選択される。

他の例示的実施形態において、汚染物品は複数の細菌胞子又は真菌胞子を含むバイオフィルムで汚染されており、暴露時間は少なくとも２分であり、汚染物品に対する消毒済み物品のコロニー形成単位減少は、６−ｌｏｇ_１０〜１０−ｌｏｇ_１０である。より好ましくは、汚染物品に対する消毒済み物品のコロニー形成単位減少は、７−ｌｏｇ_１０〜１０−ｌｏｇ_１０；８−ｌｏｇ_１０〜１０−ｌｏｇ_１０；又は９−ｌｏｇ_１０〜１０−ｌｏｇ_１０である。

好ましくは、複数の細菌胞子又は真菌胞子を含むバイオフィルムで汚染された汚染物品の所望の消毒レベルを達成するための暴露時間は、最大で１時間になるように選択される。より好ましくは、所望の消毒レベルを達成するための暴露時間は、５０分、４０分、３０分、２０分、又は１０分未満である最も好ましくは、所望の消毒レベルを達成するための暴露時間は、最大で９分、８分、７分、６分、５分、又はたったの４分、３分、２分、若しくは１分となるように選択される。

本開示の例示的実施形態の操作は、以下の詳細な非限定的実施例に関して更に説明される。これらの実施例は、様々な具体的な好ましい実施形態及び技術を更に示すために提供される。しかしながら、本開示の範囲内に留まりつつ、多くの変更及び修正を加えることができるということが理解されるべきである。

これらの実施例は、単に例証を目的としたものであり、添付の特許請求の範囲を過度に限定することを意図するものではない。本開示の幅広い範囲を示す数値範囲及びパラメータは近似値であるが、具体的な実施例において示される数値は、可能な限り正確に報告している。しかしながら、どの数値も、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含んでいる。最低でも、各数値パラメータは少なくとも、報告される有効桁の数に照らして通常の丸め技法を適用することにより解釈されるべきであるが、このことは特許請求の範囲の範囲への均等論の適用を制限しようとするものではない。

材料
特に記載のない限り、実施例及び本明細書のその他の箇所における全ての部、百分率、比などは、重量によるものである。使用した溶媒及び他の試薬は、特に断りの無い限り、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手することができる。加えて、表１は、以下の実施例で使用された全ての材料に関する、略称及び供給元を提示するものである。

手順
実施例で使用する胞子試料の調製
まず、１×２ｃｍのＰＥＴフィルムをカットして、ペトリ皿内に置く。次いで、１０μＬのゲオバチルス・ステアロサーモフィラス胞子溶液（１分間ボルテックスした、１ｍＬ当たり約１×１０^８コロニー形成単位（ＣＦＵ／ｍＬ））をフィルム上に滴下した。全ての胞子は、使用と使用の間には冷蔵庫で４℃に維持した。１フィルム当たり約１×１０^６個の胞子を含むフィルムを、その胞子フィルムが確実に完全に乾くように、ペトリ皿の蓋を開いた状態で１時間以上放置した。次に、内視鏡を模した３インチ（７．６２ｃｍ）長のＰＴＦＥ試料管に、１本の試料管当たり３枚のフィルムを清潔なピンセットを用いて挿入した。各フィルムを検査して、胞子の斑点に大きな重複がなく、各フィルムが胞子を上にした状態でＰＴＦＥ管内にあることを確認した。

胞子試料の回収及び実施例におけるコロニー計数
暴露後、滅菌ピンセットを用いてＰＴＦＥ試料管から各胞子フィルムを取り出した。次いで、フィルムを直ちに２５ｍＬの１Ｘリン酸緩衝化生理食塩水（ＰＢＳＴ）を含む５０ミリリットル（ｍＬ）の管に移して、ｐＨ及び全ての荷電プラズマ種を中和した。この１ＸＰＢＳＴは、１０ＸＰＢＳ１００ｍＬ、脱イオン水９００ｍＬ、及びミズーリ州セントルイスのＳｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈからＴＷＥＥＮ８０として市販されているポリエチレングリコールソルビタンモノオレエート界面活性剤１ｇから調製した。１ＸＰＢＳＴ溶液を攪拌プレート上で５分間混合し、０．２マイクロメートル（μｍ）孔径の真空フィルタで真空濾過して無菌性を確保し、４℃で保管した。全ての胞子を表面から確実に除去するために、１ＸＰＢＳＴ中の胞子フィルムをボルテックスし、次いで２０分間超音波処理し、更にボルテックスした。

胞子を含む緩衝溶液１ｍＬをバターフィールド緩衝液で希釈した。元試料には１０^６個のコロニーが含まれており、計数するのに十分な濃度に低減する必要があったため、１０倍、１００倍、１０００倍に濃度低減する段階希釈を行った。次いで、ミネソタ州セントポールの３Ｍ ＣｏｍｐａｎｙからＰＥＴＲＩＦＩＬＭとして市販されている使い捨て胞子プレート上に、１ｍＬの各希釈段階試料及びＰＢＳＴ中の元試料を広げた。プレートをアルミニウムトレーに置き、ＣＦＵが存在する場合にはコロニーが成長できるように最適な生育温度で胞子をオーブンに入れた。

胞子をインキュベートした後、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＰＥＴＲＩＦＩＬＭ ＰＬＡＴＥ ＲＥＡＤＥＲを用いてコロニー形成単位を計数した。その都度、未処理の胞子フィルムからなる対照試料を基準として使用した。殺菌の理想的な数量化のために、１プレート当たりのＣＦＵの数を２０〜２００の範囲で定量した。ＣＦＵの数及び既知の希釈濃度に基づいて、対照又は処理済み胞子フィルムから元のＣＦＵの数を計算し、胞子殺菌を定量することができた。

例示的プラズマ滅菌方法
実施例１
一般に図２Ｂに示されているようなプラズマ発生器を有する、一般に図１に示されているような滅菌システムを提供した。より具体的には、ミネソタ州セントポールの３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている３Ｍ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｄｅｄ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ ３３０２からなる２本のストランドで構成された平行電極を、内径３／１６インチ（４．７６ｍｍ）の内腔を有するＰＴＦＥチュービングに送り込むことによってプラズマ発生器を構成した。アノードとカソードは、ＰＶＣ下地上で中心間間隔０．０５インチ（１．２７）で離した。直流パルス電力は、ドイツ、ＢｕｒｂａｃｈのＦＩＤ ＧｍｂＨからＦＰＧ ５０−１ＮＭとして市販されている電源で供給した。パルス幅１０ｎｓ並びに可変パルス繰り返し数及び可変電圧を有する方形パルスを提供するように電力を設定した。電力測定は、自社製のＥドット及びＢドットプローブを用いて行った。

酸素及び窒素ガスのタンク供給源からの流量は、メリーランド州アンドーバーのＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから市販されているＭＫＳマスフローコントローラを用いて制御した。ガスは、プラズマ発生器に送られる前に混合され、続いて加湿された。下流応答を測定するために、プラズマ副生成物を連結チュービングを通じて更に搬送した。胞子を接種したＰＥＴフィルム試料を、記載された長さでチュービングに挿入した。いずれの場合にも、胞子は、残光領域の外側で、プラズマの下流にある。いくつかの場合には、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法を用いて、胞子フィルムを過ぎた下流でプラズマ組成を監視した。２メートルのガスセルを備えた、マサチューセッツ州ウォルサムのＴｈｅｒｍｏ ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃからＮＩＣＯＬＥＴ ｉＳ１０として市販されているＦＴ−ＩＲ分光計を使用してこれらの測定を行った。更に、実験同士の間で一定のガス／プラズマ流量を確保するために流量計を使用して流量を監視した。標準操作条件を表２に記載する。下記の実施例１〜４では、記載されている場合を除いて、標準条件を使用した。電圧及び繰り返し数の両方を変えることによって電力を様々に変化させた。

この例では、電圧、繰り返し数（パルス繰り返し周波数，ＰＲＦ）、及びガス流量を含む処理パラメータを独立して変化させ、ゲオバチルス・ステアロサーモフィラスの平均ｌｏｇ_１０を観察及び記録した。これらのパラメータは、表１の値とは無関係に変更されたた（他のすべての値は一定に保たれた）。次いで、以下の式に従ってプロセス値を正規化した。

エネルギー項（Ｖ^２／Ｒｔ_ＯＮ）は、装置のＩ−Ｖ測定値から得た。プロセス値及び結果を表３に記録する。

実施例２
管の長さのパラメータを変えることによって、管の容積が殺菌に及ぼす影響を調べた。他の全てのプロセスパラメータは、表１に示したように一定に保持した。プラズマ暴露後の平均ｌｏｇ_１０コロニー形成単位（ＣＦＵ）及び平均に関する標準偏差（ＳＴＤＥＶ）の結果を表３に記録する。６フィート（約１．８５ｍ）から３００フィート（約９２．５２ｍ）のプラズマ距離変化の全範囲にわたってＣＦＵの６−ｌｏｇ_１０の減少が観察された。これらの距離は、０．６５秒〜３２．５秒の範囲のプラズマ後滞留時間に対応している。

実施例３
この例では、プラズマに対する前駆体を独立して変化させて、ゲオバチルス・ステアロサーモフィラスの平均ｌｏｇ_１０ＣＦＵ及びＳＴＤＥＶを観察及び記録した。プラズマ発生器に入る酸素に対する窒素の比率を様々に変化させたこと以外は、表２の条件を使用した。窒素及び酸素の分圧を様々に変化させた結果を表５に記録する。

実施例４
この例では、滅菌ガスの湿度を様々に変化させるために、プラズマ発生器にガスを導く前に水蒸気をガスに添加した。それ以外は、表２の条件を使用した。滅菌ガスの湿度を様々に変化させたことの平均ｌｏｇ_１０ＣＦＵ及びＳＴＤＥＶに対する影響を表６に記録する。

実施例５
一般に図２Ａに示されているようなプラズマ発生器を有する、一般に図１に示されているような滅菌システムを提供した。より具体的には、ＣＴ−ＡＱ８Ｇオゾン発生器の一部として、Ｏｚｏｎｅｆａｃ Ｃｏ．（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，中国）から入手可能なオゾン発生管をプラズマ電極として利用した。電力は、電圧３．６ｋＶ及び総電力８５Ｗを有する１２ｋＨｚ交流電源からこのプラズマ電極に結合した。
酸素ガス及び窒素ガスを、それぞれ１分当たり０．５及び２．５標準リットル（ＳＬＭ）の速度でプラズマ電極に導入した。ガス前駆体を気化した水８．３ｇ／ｍ^３で加湿した。

プラズマ発生器の後、流出物を直径１／８インチ（約３．２ｍｍ）の内腔を有する６フィート（〜１．８３ｍ）の長さのＰＴＦＥチュービングを通じて搬送した。各記録の開始前に、プラズマ電極システムの周りにヒートテープを巻き付け、温度を所定の設定値に制御することによって、プラズマ電極温度を様々に変化させた。暴露後に回収されたゲオバチルス・ステアロサーモフィラスＣＦＵの平均数を観察及び記録した。結果を表７に記録する。

模擬内視鏡内腔の例示的プラズマ消毒方法
以下の実施例は、内視鏡などの内腔を有する医療装置に見られる成熟バイオフィルムの微生物殺菌を達成するのに有用なプラズマ消毒方法について説明する。プラズマ消毒方法は、５分間の処理後、６−ｌｏｇの細菌減少をもたらす。この消毒方法は、内視鏡の内部チャネルなど、可撓性の内腔表面に作用する。この消毒方法は水分存在下で効果的であり、従って、内視鏡の汚染除去に使用される現在の再処理手順に良好に統合される。

所望される場合には、手作業で清浄にした再処理済み内視鏡を、高レベルの消毒又は滅菌に暴露する前に、プラズマ消毒方法で処理することができる。あるいは、自動化内視鏡再処理（ＡＥＲ）サイクル直後かつ乾燥キャビネットでの保管前に、高レベル消毒済み内視鏡をプラズマで処理することができる。内視鏡を手作業で清浄にし、ＡＥＲサイクルで消毒し、乾燥キャビネットに保管することもできる。例えば、患者に使用する前に不適切な保管条件に起因して成長している可能性のあるバイオフィルム、又はフラッシュ滅菌などで患者に使用する前に処置室において成長している可能性のあるバイオフィルムを死滅させるために、要求に応じてプラズマ処理を乾燥キャビネットに保管された内視鏡に適用することができる。

本開示のシステム及び方法によるプラズマ消毒はまた、プラズマ源から最大６フィートの距離まで有効であることが示されており、これは、今日市販されている内視鏡の大多数に適応するであろう。プラズマ消毒は、一度に複数の内視鏡の処理を可能にする移動可能かつ拡張可能な、要求に応じて必要な場所で使用できる消毒システムである。

手順
細菌培養／接種材料の調製
緑膿菌（ＡＴＣＣ １５４４２）をＴｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙ Ａｇａｒ（ＴＳＡ）プレート上で継代培養し、３７℃で１６〜１８時間インキュベートした。１つのコロニーをストリークプレートから単離して使用し、１０ｍＬのＴｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙ Ｂｒｏｔｈ細菌増殖培地に接種した。培養菌を３７℃で１６〜１８時間成長させた。生菌密度を、測定のために播種した１０倍段階希釈液で決定した。これをバイオフィルム成長を開始させるための接種材料溶液として使用した。

バイオフィルムの成長
直径１ｍｍの内腔を有する長さ３．２８フィート（約１ｍ）の４片のＰＴＦＥチュービング及びコネクタ片を接種の前に蒸気滅菌した。６００マイクロリットルの接種材料を添加して各チュービング片の全長を充填し、バイオフィルムを２５℃で２４時間各管内で培養した。成熟バイオフィルムを１０％のＴｒｙｐｔｉｃ Ｓｏｙ Ｂｒｏｔｈ Ｍｅｄｉａですすいで、プランクトン（ゆるく付着した）細菌を４８時間除去した。未消毒の内腔内のバイオフィルムの成長を測定するために、陽性対照試料として４本のＰＴＦＥチュービングのうちの１本を用いた。

バイオフィルム成長評価
陽性対照ＰＴＦＥチュービングを半体に切断した。１つの半体を内腔の両端及び中間部に相当する４つの１０ｃｍの部分に更に切断した。各チュービング部分を、１５ｍＬのリン酸緩衝食塩水を含む別々の無菌ファルコンチューブに配置した。これらの試料を２５℃で２０分間超音波処理した。超音波処理済み試料をボルテックスし、１ｍＬのこの液体を９ｍＬの緩衝水を含む滅菌円錐バイアルに移すことによって各チューブ部分を超音波処理するために使用されるＰＢＳＴの１０倍段階希釈液を作製した。

希釈液をＴＳＡに播種して、バイオフィルムに存在する集団を測定した。ＴＳＡプレートを２３℃±２℃で合計７２時間インキュベートした。成熟バイオフィルム中に存在する緑膿菌（ＣＦＵ／ｃｍ^２）の平均集団を測定し、表８に示す。

実施例６
バイオフィルムを含むポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）チュービングの処理
一般に図２Ｂに示されているようなプラズマ発生器を有する、一般に図１に示されているような滅菌システムを提供した。より具体的には、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から市販されている３Ｍ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｄｅｄ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ ３３０２からなる２本のストランドで構成された平行電極を、内径３／１６インチ（４．７６ｍｍ）の内腔を有するＰＴＦＥチュービングに送り込むことによってプラズマ発生器を構成した。アノードとカソードは、ＰＶＣ下地上で中心間間隔０．０５インチ（１．２７ｃｍ）で離した。

直流パルス電力は、ＦＩＤ ＧｍｂＨ（Ｂｕｒｂａｃｈ，ドイツ）からＦＰＧ ５０−１ＮＭとして市販されている電源で供給した。パルス幅１０ナノ秒並びに可変パルス繰り返し数及び可変電圧を有する矩形パルスを提供するように電力を設定した。電力測定は、自社製のＥドット及びＢドットプローブを用いて行った。

メリーランド州アンドーバーのＭＫ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから市販されているＭＫＳマスフローコントローラを用いて圧縮空気又は窒素／酸素混合物の流量を制御した。ガスを、プラズマ発生器に送る前にバブリングユニットによって加湿した。下流応答を測定するために、プラズマ副生成物を連結チュービングを通じて更に搬送した。

バイオフィルムを接種した残りの３片のＰＴＦＥチュービングは、標準チュービングアダプタを用いて実施例１に記載したプラズマ発生器から下流に６フィート（約１．８３ｍ）接続したＰＴＦＥチュービングであった。操作パラメータを以下の表９に記録する。

ＰＴＦＥバイオフィルム管はすすぎ液を含み、このすすぎ液は、その後プラズマ処理が開始されると内腔から吹き飛ばされた。この液体は「試料を通る流れ」として記録され、細菌を回収することができるかを測定するために真空濾過によって評価した。「試料を通る流れ」には細菌は存在しなかった。

プラズマ処理後、ＰＴＦＥチュービングをＰＢＳＴ（１ｍＬ×４）で洗い流し、残留している細菌を除去し、その後真空濾過により回収した。この液体から計数されたコロニー形成単位を「洗浄後の濾液」として記録した。洗浄したチュービングを複数の部分に切断し、２００ｍＬのＰＢＳＴを含んだ滅菌ビンに入れ、２５℃で２０分間超音波処理して、チュービング部分の内腔からすべてのバイオフィルムを除去した。次いで、超音波処理後の溶液中に存在する細菌を真空濾過を用いて回収した。

プラズマへの暴露後に回収されたコロニー形成単位を表１０に記録する。「試料を通る流れ」、「洗浄後の濾液」、又はプラズマ処理後のチュービング片から細菌は回収されなかった。５分間のプラズマ暴露後に、成熟バイオフィルム（２．３４×１０^９ＣＦＵ／ｃｍ^２）中に存在する緑膿菌の完全死滅が観察された。

洗浄後／未乾燥の内腔の例示的プラズマ消毒方法
以下の実施例は、内視鏡など、洗浄後であるが未乾燥である内腔を有する医療装置に見られるバイオフィルムの微生物殺菌を達成するのに有用なプラズマ消毒方法について説明する。本実施例は、リモートプラズマ処理システム及び方法を用いて処理された２つのモデル（１０μＬのウェル及び内径５．８０ｍｍの内腔）を使用して、液滴中の４つの異なる微生物の効果的な死滅を示す。これらの実施例は、洗浄後の可撓性内視鏡のチャネルにおいて遭遇した状態及び残留液滴を模倣したモデルを使用して、消毒レベルの死滅（＞６ｌｏｇ_１０）を証明している。このリモートプラズマシステム及び方法は、極めて短い処理サイクル（例えば、６０〜１５０秒）を用いてプラズマ源から１０フィート（約３ｍ）離れた距離で微生物を死滅させるのに有効である。

手順
細菌培養
各微生物（大腸菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌、及びフェカリス菌）の個別のストリークプレート（ＴＳＡ）を冷凍ストックから調製し、３７℃で２４時間インキュベートした。各プレートから１つのコロニーを使用して１０ｍＬのＴＳＢ増殖培地に接種して、各微生物を３７℃で２５０ＲＰＭで震盪しながら一晩（１６〜１８時間）培養した。各一晩培養物は、濃度が１ミリリットル当たり約１０^９コロニー形成単位（ＣＦＵ／ｍＬ）に達し、これを、バターフィールド緩衝液中で１：１０に希釈し、約１０^８ＣＦＵ／ｍｌを含む溶液を作製し、プラズマ処理のための試料を接種するのに使用した。

プラズマ暴露
実施例７及び８では、一般に図２Ａに示されているようなプラズマ発生器を有する、一般に図１に示されているようなプラズマ殺菌システムを利用した。具体的には、ＣＴ−ＡＱ８Ｇオゾン発生器の一部として、Ｏｚｏｎｅｆａｃ Ｃｏ．（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，中国）から入手可能なオゾン発生管をプラズマ電極として利用した。電力は、電圧３．６ｋＶ及び総電力８５Ｗを有する１２ｋＨｚ交流電源からこのプラズマ電極に結合した。

プラズマ消毒は、プラズマからのガス出力を内径１／８インチ（約３．２ｍｍ）の１０フィート（約３ｍ）長のＦＥＰチュービングに送ることによって達成された。試料をこの１０フィート（約３ｍ）のチューブの端に挿入した。リモートプラズマ発生器から出力されたガスは３Ｌ／分の流量で流れ、このガスは、１，０００標準ｃｍ^３／分（ＳＣＣＭ）の湿潤空気及び２０００ＳＣＣＭの乾燥空気となるように選択された。すべての消毒処理の間、相対湿度は４０〜６０％の範囲であった。

実施例７に記載されたＳＲＢＩウェルの消毒処理サイクルは、１５０秒間のプラズマ暴露及びそれに続く６０秒間の空気フラッシュから構成される。内腔モデル（実施例８）におけるプラズマ処理は、０〜１５０秒であり、それに続いて６０秒間の空気フラッシュが行われた。

ＳＲＢＩウェル試料調製
３Ｍ ＳＲＢＩナノシリカ下塗ウェルを、フィルムロールから、標準的なペーパーカッターを用いて個別のストリップにカットした。各ストリップは、２つの縁部の間で、１０μＬの液体を保持することができる８つのウェルを含むものであった。これらのストリップを７０％イソプロピルアルコールで拭いて清浄にし、使用前に乾燥させた。実験のたびに、細菌培養の項に記載された微生物（大腸菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌、及びフェカリス菌）ごとに調製した約１０^８ＣＦＵ／ｍＬを含む１０μＬの細菌懸濁液をピペット操作することにより、約１０^６個の微生物を１番目及び８番目のウェルに充填した。

プラズマ実験のために、微生物試料を含んだストリップを、滅菌ピンセットを用いて、外径６．３５ｍｍ（ＯＤ）／内径５．８０ｍｍ（ＩＤ）のＰＴＦＥチュービングの１フィートの取り外し可能な部分に装填し、プラズマサイクル１５０秒間＋空気フラッシュ６０秒間又は空気フラッシュ２１０秒間（陽性対照）のいずれかで処理する。そのプラズマ暴露後、ストリップの残りの部分から１０μＬの試料を含んだ各ウェルを無菌剥離鋏を用いて切り取り、無菌ピンセットで１ｍＬのＰＢＳ−ＴＷＥＥＮを含む個々の１．５ｍＬ管に移した。各管を最高速度で１分間ボルテックス混合し、バターフィールド緩衝液中で段階希釈液を作製し、試料ごとに１０^−７希釈液でＰＥＴＲＩＦＩＬＭ ＡＥＲＯＢＩＣ ＣＯＵＮＴプレート上に播種した。

接種後のプレートを３７℃で２４〜４８時間インキュベートし、３Ｍ ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ ＲＥＡＤＥＲを用いて計数した。上記ＰＢＳ−ＴＷＥＥＮ中で１分間ボルテックス混合したものを、回収を測定対照（ＳＲＢＩウェルの代わりにバターフィールド緩衝液に１０μＬの接種材料を直接段階希釈する；表１１参照）と比較することによって検証し、それによって、この方法によりＳＲＢＩウェルに堆積したすべての微生物が回収されたことを確認した。
各データ点について、ｎ＝６である。

ＰＴＦＥ内腔モデル試料調製
外径６．３５ｍｍ／内径５．８０ｍｍのＰＴＦＥチュービングを複数の６インチの内腔部分に切断し、使用前に蒸気滅菌した。約１０^８ＣＦＵ／ｍＬを含む２５０μＬの緑膿菌培養物をＰＴＦＥ内腔にピペット操作することによって試料を接種した。この試料を傾斜して回転させて、チューブ全体に細菌を広げた。

各内腔を室温（約２５℃）で３０分間インキュベートした後、１５ｍＬのコニカルバイアル上に内腔を保持することによって液体の大部分（約１５０〜２００μＬ）を取り出し、回収した。このプロセスが完了した後も、目に見える液滴（体積約５〜５０μＬ）が依然としてチューブ内に残った。

次いで、接種後の内腔を、上記のプラズマ暴露の項に記載したように、プラズマ処理構成に取り付けた。各取り外し可能なチューブ部分を、順次接続して１０フィート（約３ｍ）片にした。複製試料を用いて、０秒、１５秒、３０秒、６０秒、９０秒、１２０秒及び１５０秒間のプラズマ消毒処理サイクルに暴露して時間経過実験を実施し、各プラズマ暴露に続いて６０秒間の空気フラッシュを行った。

各消毒処理サイクルが完了した後、イソプロピルアルコールで清浄にしたばかりのカミソリ刃を用いて、各内腔を半体に切断して、２つの３インチ（約７．６２ｃｍ）部分を作製し、１０ｍＬのＰＢＳーＴＷＥＥＮを含んだ１５ｍＬのコニカルバイアルに移した。次いで、バイアルを最高速度で１分間ボルテックス混合して、最大振幅の３９％に設定されたプローブ超音波処理器を用いて２０ｋＨｚの２×２０秒間持続パルスで粉砕し、再び最高速度で１分間ボルテックス混合することによって、残りの生菌を各内腔から回収した。

各管の段階希釈液をバターフィールド緩衝液中に作製し、試料ごとに１０^−７希釈液（元の１０ｍＬの回収溶液が１０^−１希釈液である）でＰＥＴＲＩＦＩＬＭ ＡＥＲＯＢＩＣ ＣＯＵＮＴプレート上に播種した。その接種後のプレートを３７℃で２４〜４８時間インキュベートし、３Ｍ ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ ＲＥＡＤＥＲを用いて計数した。この内腔試験手順は、再使用可能医療機器（模擬使用試験）の消毒プロセスの有効性を測定するための米国試験材料協会（ＡＳＴＭ）方法Ｅ１８３７標準試験方法から改作した。

実施例７
１５０秒間のプラズマ処理による１０μＬウェル内の液滴中の細菌死滅
各微生物の６つの複製試料を、１５０秒間のプラズマ処理、及びプラズマ源から１０フィート（約３ｍ）離れた距離において３Ｌ／分の流量で６０秒間の空気パージに暴露した。プラズマ処理が開始したとき、各試料は１０μＬの液体中に約１０^６の生存細胞を含んでいた。

プラズマの前後でＳＲＢＩストリップの質量を測定し、プラズマ暴露中に１０μＬの液滴（ｎ＝２４）の平均０．００１１ｇ（約１．１μＬ）が蒸発した（データは示さず）ことが明らかになった。プラズマサイクル後、プラズマに暴露された試料から生菌コロニー形成単位は回収されず、試験した４種の微生物（大腸菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌、及びフェカリス菌）のすべての完全死滅が達成された（６＋ｌｏｇｓ；表１２）。これらの４種の微生物は、グラム陰性菌及びグラム陽性菌の両方の代表例として選択されたものであり、アメリカ疾病管理予防センター（ＣＤＣ）が述べたように、内視鏡再処理についての「懸念が大きい」微生物として適切であるために選択された。（例えば、”Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｇａｒｄｉｎｇ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ｆｏｒ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｕｏｄｅｎｏｓｃｏｐｅｓ ａｆｔｅｒ Ｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”を参照。これは、ＣＤＣのウェブサイトで見ることができる。（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃｄｃ．ｇｏｖ／ｈａｉ／ｐｄｆｓ／ｃｒｅ／ｉｎｔｅｒｉｍ−ｄｕｏｄｅｎｏｓｃｏｐｅ−ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ．Ｐｄｆ；ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ０３／１１／１５，ｌａｓｔ ａｃｃｅｓｓｅｄ ０６／１２／１７））。各データ点について、試料数ｎ＝６である。

実施例８
ＰＴＦＥ内腔内の液滴中の細菌死滅曲線
緑膿菌懸濁液でインキュベートした複製試料を暴露時間０秒〜１５０秒で様々に変化するプラズマサイクルに暴露することにより、ＡＳＴＭ Ｅ１８３７に基づく内径５．８０ｍｍのＰＴＦＥ内腔モデルにおける死滅曲線を生成した。プラズマ処理が開始されたとき、各内腔は、約５〜５０μＬの液滴を含んでいた。プラズマ暴露後に目に見える液滴が内腔に残ったが、残液量は定量しなかった。プラズマサイクル後に残存する生菌を回収したところ、完全死滅（７．６−ｌｏｇ_１０）がプラズマ処理の６０秒以内に達成されたことが証明された（表１３）。

本明細書全体を通して、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「１つ以上の実施形態」、又は「実施形態」に対する言及は、「実施形態」という用語の前に、「例示的な」という用語が含まれているか否かに関わらず、その実施形態に関連して説明される具体的な特色、構造、材料、又は特徴が、本開示のある特定の例示的な実施形態のうちの少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。それゆえに、本明細書全体を通して様々な箇所にある「１つ以上の実施形態においては」、「特定の実施形態においては」、「一実施形態においては」又は「実施形態においては」といった語句の出現は、必ずしも本開示の特定の例示的な実施形態の同一の実施形態に言及しているわけではない。更に、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、１つ以上の実施形態では任意の好適な方法で組み合わされてもよい。

更には、本明細書で参照される全ての刊行物及び特許は、個々の刊行物又は特許を参照により組み込むことが詳細かつ個別に指示されている場合と同じ程度に、それらの全容が参照により組み込まれる。様々な例示的な実施形態について説明してきた。

本明細書では特定の例示的な実施形態について詳細に説明してきたが、当業者には上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の修正形態、変形形態、及び均等物を容易に想起できることが、諒解されるであろう。従って、本開示は、ここまで説明してきた例示的な実施形態に、過度に限定されるものではないことを理解されたい。これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲に含まれる。

Claims (30)

1. システムであって、
   電極、
   シールド、及び
   前記電極と前記シールドとの間の誘電体ギャップ
   を含むプラズマ発生器と、
   前記電極と前記シールドとの間に電極エネルギー密度を適用するために、前記プラズマ発生器に接続された電力源と、
   ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために前記電極と前記シールドとの間で前記プラズマ発生器を通るガス流を提供するように構成された、水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源と、を備え、
   電極エネルギー密度が前記電極と前記シールドとの間を通過する前記ガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、前記シールドの表面における温度は、１５０℃未満に維持され、任意選択で、前記システムは、前記プラズマ発生器を通る酸性種及び／又は酸化種を含むガス流に流体接続されたチャンバを通して、物品を滅菌しながら搬送するための装置を更に備える、システム。
2. 前記ガスは、分子状酸素、分子状窒素、酸化窒素、硝酸、及び亜酸化窒素からなる群から選択される１種以上を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記ガスは空気を含む、請求項２に記載のシステム。
4. 前記プラズマ発生器に入る前記ガスの相対湿度は少なくとも２１％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 冷却装置を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記電力源は、高ｄＶ／ｄＴを有するパルス直流電源である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記ガスから前記酸性種及び／又は酸化種を除去するためのフィルタを更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 汚染物品を滅菌する方法であって、
   滅菌器を提供することであって、前記滅菌器は、
   電極、
   シールド、及び
   前記電極と前記シールドとの間の誘電ギャップ
   を含むプラズマ発生器と、
   前記電極と前記シールドとの間に電極エネルギー密度を適用するために、前記プラズマ発生器に接続された電力源と、
   ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために前記電極と前記シールドとの間で前記プラズマ発生器を通るガス流を提供するように構成された、水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源と、を備える、滅菌器を提供することと、
   前記ガスから前記酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために前記電極と前記シールドとの間で前記プラズマ発生器を通るガス流を提供することであって、電極エネルギー密度が前記電極と前記シールドとの間を通過する前記ガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、前記シールドの表面における温度は１５０℃未満に維持される、ガス流を提供することと、
   物品の所望の程度の滅菌を達成するために、前記酸性種及び／又は酸化種を含む前記ガスを、前記プラズマ発生器から、滅菌される物品の少なくとも一部分を取り囲む囲み領域内に導くことと、
   前記酸性種及び／又は酸化種を含む前記ガスに汚染物品を、前記汚染物品を滅菌するのに十分な時間暴露することであって、任意に、前記物品を滅菌するのに十分な時間は１時間未満である、暴露することと、を含む、方法。
9. 前記物品の所望の程度の滅菌を達成すると、前記ガスから前記酸性種及び／又は酸化種の少なくとも一部を除去することを更に含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記ガスから前記酸性種及び／又は酸化種の少なくとも一部を除去することは、活性炭、塩基官能性を有する種、塩基性吸着剤を提供する種、還元種、及びモレキュラーシーブからなる群から選択される１種以上の物質を備える装置を用いて行われる、請求項９に記載の方法。
11. 前記除去することは、前記ガスを触媒還元装置を通して導くことによって行われる、請求項９に記載の方法。
12. 前記囲み領域は滅菌チャンバである、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記滅菌される物品は医療装置であり、前記囲み領域は前記医療装置の中空領域である、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記医療装置は内視鏡であり、前記中空領域は前記内視鏡の内腔であり、更に、前記プラズマ発生器からの前記酸性種及び／又は酸化種を含む前記ガスは、前記内視鏡の前記内腔を通される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記医療装置は医療器具であり、前記中空領域は前記医療器具の少なくとも１つの内部空洞である、請求項１３に記載の方法。
16. 前記ガスは、分子状酸素、分子状窒素、酸化窒素、硝酸、及び亜酸化窒素からなる群から選択される１種以上を含む、請求項８〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記ガスは空気を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記プラズマ発生器に入る前記ガスの相対湿度は少なくとも２１％である、請求項８〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 冷却装置を更に備える、請求項８〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記電力源は、高ｄＶ／ｄＴを有するパルス直流電源である、請求項８〜１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 汚染物品を消毒する方法であって、
    消毒システムを提供することであって、前記消毒システムは、
    電極、
    シールド、及び
    電極とシールドとの間の誘電ギャップを有するプラズマ発生器と、
    前記電極と前記シールドとの間に電極エネルギー密度を適用するために前記プラズマ発生器に接続された電力源と、
    ガスから酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために前記電極と前記シールドとの間で前記プラズマ発生器を通るガス流を提供するように構成された、水蒸気、酸素、及び窒素を含むガスの供給源と、を備える、消毒システムを提供することと、
    前記ガスから前記酸性種及び／又は酸化種を含むプラズマを生成するために前記電極と前記シールドとの間で前記プラズマ発生器を通るガス流を提供することと、
    前記酸性種及び／又は酸化種を含む前記ガスを、前記プラズマ発生器から、前記汚染物品の少なくとも一部分を取り囲む囲み領域内に導くことであって、前記汚染物品は、複数の微生物又は複数の微生物胞子若しくは真菌胞子を含む少なくとも１つのバイオフィルムで汚染されている、取り囲む囲み領域内に導くことと、
    前記汚染物品を前記酸性種及び／又は酸化種を含む前記ガスに暴露時間暴露することであって、前記暴露時間は、前記汚染物品に対する消毒済み前記汚染物品の少なくとも２−ｌｏｇ_１０コロニー形成単位、任意選択で最大１１−ｌｏｇ_１０コロニー形成単位の減少を達成することによって前記汚染物品を消毒するのに十分な時間である、暴露することと、を含む方法。
22. 前記汚染物品は医療装置であり、前記囲み領域は前記医療装置の中空領域である、請求項２１に記載の方法。
23. 前記医療装置は内視鏡であり、前記中空領域は前記内視鏡の内腔であり、更に、前記プラズマ発生器からの前記酸性種及び／又は酸化種を含む前記ガスは、前記内視鏡の前記内腔を通される、請求項２２に記載の方法。
24. 前記バイオフィルムは、ゲオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・サブチリス、バチルス・アトロフェウス、バチルス・メガテリウム、バチルス・コアグランス、クロストリジウム・スポロゲネス、バチルス・プミルス、アスペルギルス・ブラシリエンシス、コウジカビ、クロコウジカビ、偽巣性コウジ菌、黄色コウジ菌、クロストリジウム・ディフィシル、マイクロバクテリウム・テラエ、結核菌、マイコバクテリウム・ボビス、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、表皮ブドウ球菌、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス、スタフィロコッカス・サプロフィチカス、フェシウム菌、フェカリス菌、アクネ菌、肺炎桿菌、エンテロバクター・クロアカ、プロテウス・ミラビリス、サルモネラ菌、チフス菌、シゲラ・フレックスネリ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された複数の微生物を含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 前記汚染物品は複数の微生物を含むバイオフィルムで汚染されており、更に、前記暴露時間は少なくとも５分であり、前記汚染物品に対する消毒済み前記物品のコロニー形成単位減少は、４−ｌｏｇ_１０〜９−ｌｏｇ_１０であり、任意選択で、前記暴露時間は最大で１時間である、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 前記汚染物品は複数の微生物胞子又は真菌胞子を含むバイオフィルムで汚染されており、更に、前記暴露時間は少なくとも２分であり、前記汚染物品に対する消毒済み前記物品のコロニー形成単位減少は、６−ｌｏｇ_１０〜１０−ｌｏｇ_１０であり、任意選択で、前記暴露時間は最大で１時間である、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
27. 前記ガスは、分子状酸素、分子状窒素、酸化窒素、硝酸、及び亜酸化窒素からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 前記ガスは空気を含む、請求項２７に記載の方法。
29. 電極エネルギー密度が前記電極と前記シールドとの間を通過する前記ガスの０．０５ｅＶ／分子より大きい場合、前記シールドの表面における温度は、１５０℃未満に維持され、任意選択で、前記プラズマ発生器に入る前記ガスの相対湿度は少なくとも２１％である、請求項２１〜２８のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記ガスから前記酸性種及び／又は酸化種を除去することを更に含む、請求項２１〜２９のいずれか一項に記載の方法。

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