KR20180036652A - 표면을 소독하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
표면, 예를 들어 손을 소독하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 일반적으로, 본원에 개시된 기술은 하나 이상의 노즐과 유체 통신(communication)되는 활성제 수용기(receptacle)를 갖는 하우징, 및 하나 이상의 노즐과 유체 통신되는 에어 펌프를 포함하는 시스템을 이용한다. 상기 시스템은 하나 이상의 노즐을 통하여 전달 용량의 에어로졸 분사로서의 활성제의 전달을 제어하도록 구성되는 제어 모듈도 포함한다. 상기 전달 용량은 얇고 균일한 층으로 상기 표면 상에 배출되고 건조되어, 전체 표면 소독 과정은 5초 이하 내에 완료된다. 상기 활성제 수용기는, 상기 활성제를 담은 제거가능하고 교제가능한 카트리지를 수용하도록 구성될 수 있다.
Description
관련된 출원의 상호 참조
본 출원은 발명의 명칭이 "피부를 소독하기 위한 장치 및 방법"인 2015년 5월 24일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/166,007호, 및 발명의 명칭이 "피부를 소독하기 위한 장치 및 방법"인 2015년 7월 25일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/197,067호에 대해 우선권을 주장하며, 이들의 전문은 인용에 의해 본원에 포함된다.
기술분야
본 발명은 표면을 소독하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
인간 질환은 박테리아, 바이러스 및 곰팡이의 주요 범주를 대표하는 병원성 미생물에 의해 빈번하게 일어난다. 숙주 또는 감염된 개체로부터 감수성이 있는 새로운 희생물(victim)로의 감염성 입자의 이동은, 숙주 및 숙주 체액에 의해 오염된 표면과 접촉하는, 상기 숙주로부터의 에어로졸화된 유체의 호흡을 포함하는 다양한 메커니즘에 의해, 또는 상기 희생물의 손(hand)에서의 전달 또는 숙주로부터 또는 오염된 표면으로부터 희생물로의 제3자에 의한 전달에 의해 일어날 수 있다. 특정 전달 메커니즘은 유기체뿐만 아니라 특정 설정에 따른다. 병원 및 기타 임상 환경에서, 보호자의 손으로의 전달은 유기체, 예를 들어 엔테르코커스 파에시움(Enterococcus faecium), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 클레브시엘라 뉴모니아에(Klebsiella pneumoniae), 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 및 엔테로박터(Enterobacter)종(총괄하여 ESKAPE 병원체로도 공지됨), 및 대장균(Escherichia coli )에 대한 잠재적으로 중요한 메커니즘으로 간주된다. 또한, 하나 이상의 항균제군에 대하여 내성인 미생물로 정의되는 다제 내성 유기체(MDRO: multidrug resistant organism), 대체로 박테리아는, 이들의 획득된 내성으로 인해 특별한 임상적 중요성을 갖는다. MDRO은 메티실린 내성 S. 아우레스(MRSA), 카바페넴 내성 장내세균(CRE), 다제 내성 A. 바우마니(MDR-Ab), 및 반코마이신 내성 엔테로코커스(VRE)를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 생존가능 유기체의 수 및 새로운 숙주에서 감염을 시작하기 위해 필요한 접촉 부위는, 유기체의 감염력 및 새로운 장래 숙주의 면역 능력에 따른다. 면역 기능이 손상되었거나 약한 개인, 예를 들어 병원 환자는 일반적으로 새로운 감염에 대한 숙주가 될 가능성이 보다 크다. 병원-획득된 감염은 건강관리 산업에서 중요한 문제가 되고 있다. 이러한 문제의 심각성은 항생제 내성이 있는 추가적인 병원성 유기체가 증가함에 따라 계속 증가할 것으로 보인다.
일부 미생물, 예를 들어 장내 병원체인 노로바이러스는, 크루즈 선박 산업에서, 그리고 밀집 공동체 내에서 번식이 신속하게 이루어질 수 있는 지원 보호소/요양원 환경에서의 중요한 관심사이다. 유발된 질병은 생명을 위협할 수 있다. 식품 제조 산업, 예를 들어 대규모 가금류 포장 시설은 항생제 내성 살모넬라 엔테 리카(Salmonella enterica)의 발생과 주기적으로 결부되어 수많은 사망을 초래한다. 이러한 환경에서의 노로바이러스 및 살모넬라균의 확산과 전파에서 손 접촉의 역할은 중요해질 것이다.
임상 및 식품 제조 환경에서 우수한 손 위생의 중요성은 잘 입증되어 있으며, 일반적으로 손 씻기 또는 국부적인 알코올-함유 젤의 사용과 관련하여 촉진된다. 그러나, 통상적인 접근법은 일정한 한계를 갖는다. 손 씻기는 건강한 개인의 피부에서 발견되는 고유한 유기체에 심각한 해를 끼치지 않고 오염된 표면 유기체를 제거할 수 있다. 효과적으로 되기 위해서는, 손 씻기는 대략 30초 정도 실시해야 한다. 하지만, 이 정도의 시간은 빠른 속도(fast-paced)의, 고스트레스인 중환자 환경에서는 금지되며, 추가적인 손 건조 시간을 허용하지 않는다. 싱크(sink)의 가용성(availability) 또한 이러한 접근법의 사용을 제한할 수 있다. 손에 알코올 젤을 분산, 도포, 및 건조하는 단계는 손을 씻고 건조할 때보다 상당히 신속하게 수행할 수 있지만, 이러한 단계도 약 10 내지 15초의 비교적 긴 시간을 요한다.
따라서, 건강관리, 가정, 및 다른 환경에서 표면 및 손을 소독하기 위한 개선된 기술(technique) 및 장치에 대한 요구가 있다.
일부 측면에서, 병원체를 사멸 또는 불활성화하기 위한 시스템으로서, 하나 이상의 노즐과 유체 통신(fluid communication)하는 활성제 수용기(receptacle)를 갖는 하우징, 하나 이상의 노즐과 유체 통신하는 에어 펌프; 및 하나 이상의 노즐을 통하여 전달 용량의 에어로졸로서의 활성제의 전달을 제어하도록 구성되는 제어 모듈을 포함할 수 있는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 5초 이하의 시간 기간 동안 얇고 균일하게 건조되는 코팅으로 상기 전달 용량을 타겟 표면에 전달하도록 구성된다. 상기 표면은 임의의 적합한 표면일 수 있다. 예를 들어, 이는 한 손 또는 양손 모두의 표면일 수 있다.
시스템은 다수의 방식으로 다양해질 수 있다. 예를 들어, 시스템은 하나 이상의 노즐에 공기를 제공하도록 구성되는 공기 탱크를 추가로 포함할 수 있다. 시스템은 상기 하나 이상의 노즐에서의 압력을 제어하도록 구성되는 압력 조절장치를 추가로 포함한다. 또 다른 예에서와 같이, 시스템은 상기 제어 모듈에 통신가능하게 결합되고 상기 시스템의 작동과 관련된 정보를 디스플레이하도록 구성되는 디스플레이를 추가로 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 디스플레이는 임의의 적합한 디스플레이일 수 있으며, 상기 시스템의 작동과 관련된 지시를 수신하도록 구성되는 인터랙티브 디스플레이(interactive display)일 수 있다.
시스템은 하나 이상의 노즐에 근접한 타겟 표면의 존재를 감지하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 센서는 광학 동작 센서 또는 임의의 다른 센서일 수 있다.
일부 양태에서, 시스템은 타겟 표면에 전달되는 전달 용량을 건조하도록 구성되는 건조 컴포넌트(dry component)를 포함한다. 일부 양태에서, 상기 시스템은 압력-기반 유체 펌프를 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 활성제 수용기는 제거가능하고 재충전가능한(refillable) 시약-함유 카트리지를 하우징한다. 다른 양태에서, 활성제 수용기는 활성제의 공급을 수용하는 저장소로서 구성된다.
활성제는 임의의 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 과산화수소 수용액, 차아염소산 수용액, 이소프로필 알코올 수용액, 에탄올 수용액, 과초산 수용액, 아세트산 수용액, 차아염소산나트륨 수용액, 오존 수용액, 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일부 양태에서, 활성제는 과초산과 과산화수소의 수성 혼합물을 포함할 수 있다.
활성제는 하나 이상의 성분의 임의의 적합한 농도를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 양태에서 과산화수소 수용액은 약 0.3 내지 약 15%의 과산화수소를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 과산화수소 수용액은 약 0.33%, 1%, 3%, 6%, 9%, 또는 12%의 과산화수소를 포함할 수 있다.
차아염소산 수용액은 약 0.046%의 차아염소산을 가질 수 있다. 이소프로필 알코올 수용액은 약 70% 이상의 이소프로필 알코올을 가질 수 있다.
하나 이상의 노즐은 다수의 상이한 방식으로 다양해질 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 노즐은 단일 고정식 노즐일 수 있다. 다른 양태에서, 하나 이상의 노즐은 2개 이상의 고정식 노즐, 또는 2개 이상의 가동성(moveable) 노즐일 수 있다. 다른 양태에서, 하나 이상의 노즐은 기류-기반 분무(atomizing) 노즐일 수 있다.
일부 양태에서, 시스템은 하나 이상의 노즐을 활성화하기 위한 사용자 입력(user input)을 수신하도록 구성되는 하나 이상의 작동장치(actuator)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 노즐은 약 1 내지 약 50μm의 두께를 갖는 균일한 층의 활성제를 타겟 표면에 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 양태에서, 균일한 층은 약 5 내지 약 20μm의 두께를 갖는다.
일부 측면에서, 표면 상의 병원체를 사멸 또는 불활성화하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 표면 상에 활성제의 에어로졸화된 층을 얇고 상당히 균일한 코팅으로 분사하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 분사는 제1 시간 기간 동안 일어날 수 있으며, 상기 에어로졸화된 층은 제2 시간 기간 동안 건조되기에 효과적인 동시에 상기 표면 상의 병원체를 사멸 또는 불활성화하기에 효과적이며, 여기서, 상기 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간의 지속 시간은 5초 미만이다.
상기 방법은 다수의 상이한 방식으로 다양해질 수 있다. 예를 들어, 병원체는 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 이들의 포자, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 상기 박테리아는 엔테르코커스 파에시움, 스타필로코커스 아우레우스, 클레브시엘라 뉴모니아에, 아시네토박터, 슈도모나스 아에루기노사, 및 엔테로박터("ESKAPE")를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 상기 박테리아는 대장균, 살모넬라 엔테리카, 및 리스테리아 모노사이토제네스( Listeria monocytogenes ) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바이러스는 노로바이러스, 리노바이러스, 콕사키바이러스, 로타바이러스, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 비피막 바이러스(nonenveloped virus)일 수 있다. 바이러스는 인플루엔자 바이러스를 포함하는, 피막 바이러스도 포함할 수 있다. 포자는 클로스트리듐 디피실(Clostridium difficile)의 포자를 포함할 수 있다.
상기 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간의 지속 시간은 다양해질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간의 지속 시간은 3초 미만일 수 있다. 일부 경우에서, 제1 시간 기간은 약 1초 이하이다. 일부 경우에서, 제2 시간 기간은 약 2초 이하이다.
활성제의 층은 약 1 내지 약 50μm 두께일 수 있다.
일측면에서, 상기 개시된 기술은, 손 또는 손들이 노즐에 인접하게 배치되었음이 감지되는 경우, 상기 손 또는 손들의 표면 상에 얇고 균일한 층의 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체를 전달한 뒤, 상기 유체가 건조되게 하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 상기 과정은 단시간 내에, 바람직하게는 5초 미만 내에 완료된다.
또 다른 측면에서, 상기 개시된 기술은 저용적(그리고 따라서 저용량)이지만 병원체 불활성화에 효과적인 도포 또는 살균 유체를 피부 상에 제공한다. 저용량의 활성제는 피부에 최소한의 자극 또는 독성을 제공한다. 저용량의 활성제의 사용은, 안전하며, 비자극적이고 무독성인 유체의 세트를, 방부 유체를 넘어 무생물 표면 상의 병원체를 불활성화 또는 사멸하기 위해 일반적으로 사용되는 살균 유체를 포함하는 것으로 확장된다.
또 다른 측면에서, 5초 이내에 증발을 통해 적절히 건조되기에 충분히 얇은 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체의 전달된 층을 제공하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
또 다른 측면에서, 병원체의 불활성화 유체 또는 살균 유체의 건조가, 손을 가로지르는 공기의 흡입(drawing)에 의해 또는 적외선 방사선에 대한 손의 노출에 의해 보조되는 방법이 제공된다.
또 다른 측면에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체가 효과적인 지속 시간을 제어하기 위해 건조 과정 및 손이 젖는 시간의 제어가 사용된다.
또 다른 측면에서, 유체의 건조를 통해 활성을 정지시킴으로써 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체의 잠재적인 피부 자극 및 독성 영향을 최소화하기 위해, 건조 과정 및 손이 젖은 시간의 제어가 사용된다.
또 다른 측면에서, 피부 상의 상주 미생물층에 대한 유해를 최소화하기 위해 건조 과정 및 손이 젖은 시간의 제어가 사용된다.
일측면에서, 상기 개시된 방법은 박테리아, 균류, 바이러스, 또는 포자를 포함하는 다양한 유형의 병원체를 불활성화 또는 사멸시키는데 효과이 있다. 또 다른 측면에서, 이러한 방법은 손의 상주 미생물층을 실질적으로 불활성화지 않거나 사멸하지 않는 동시에 손의 표면 상의 병원체를 선택적으로 불활성화 또는 사멸시키는 것을 포함한다.
또 다른 측면에서, 상기 개시된 기술은 박테리아 병원체, 예를 들어, ESKAPE 병원체, 대장균, 살모넬라 엔테리카, 및 리스테리아 모노사이토제네스의 다양한 균주를 불활성화 또는 사멸시키는데 효과적이다.
일부 측면에서, 상기 개시된 기술은 비피막 바이러스, 예를 들어 노로바이러스, 리노바이러스, 콕사키바이러스, 로타바이러스를 불활성화 또는 사멸시키는데 효과적이다. 다른 측면에서, 상기 개시된 기술은 피막 바이러스, 예를 들어 인플루엔자 바이러스를 불활성화 또는 사멸시키는데 효과적이다. 또 다른 측면에서, 상기 개시된 기술은 클로스트리듐 디피실의 포자를 불활성화 또는 사멸시키는데 효과적이다.
일부 측면에서, 활성제는 과산화수소 수용액인 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체를 포함한다.
일양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 차아염소산 수용액이다.
또 다른 양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 이소프로필 알코올 수용액이다.
또 다른 양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 에탄올 수용액이다.
또 다른 양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 과초산 수용액이다.
또 다른 양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 아세트산 수용액이다.
또 다른 양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 차아염소산나트륨 수용액이다.
또 다른 양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 오존 수용액(또는 오존화된 물)이다.
또 다른 양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 오존화된 물과 수성 과산화수소의 혼합물이다.
또 다른 양태에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체는 과초산과 과산화수소의 수성 혼합물이다.
일측면에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체를 포함하는 얇고 균일한 활성제 층을 손 표면에 전달할 수 있는 기류-기반 분무 분사 시스템이 제공된다.
다른 측면에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체를 포함하는 얇고 균일한 활성제 층을 손 표면에 전달할 수 있는 압력-기반 분무 분사 시스템이 제공된다.
다른 측면에서, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체를 포함하는 얇고 균일한 활성제 층을 손 표면에 전달할 수 있는 초음파 분사 시스템이 제공된다.
일부 양태에서, 상기 개시된 시스템은, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체의 건조 속도를 올리기 위해 손을 가로질러 가열된 공기를 배출 또는 흡입(push 또는 pull)하기 위한 송풍기를 포함한다.
일부 양태에서, 상기 개시된 시스템은, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체의 건조 속도를 올리기 위해 손을 가로질러 가열된 공기를 배출하기 위한 가열기와 송풍기 조합을 포함한다.
일부 양태에서, 상기 개시된 시스템은, 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체의 건조를 촉진하기 위해 적외선 열을 손에 전달한다.
일부 양태에서, 약 4 내지 약 10μm의 두께를 갖는 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체 코팅층을 손 표면에 전달할 수 있는 공기 분무 분사 시스템이 제공된다. 5초 내로 건조될 수 있는 상기 코팅은 하나 이상의 대장균 균주에 대해 효과적이다.
본원에 제공되는 기술이 타겟 표면으로서의 하나 또는 둘의 손을 소독하기 위해 사용되는 것으로 개시되는 한편, 상기 기술은 임의의 무생물 표면을 포함하는 임의의 다른 타겟 표면에 도포될 수 있음이 이해되어야 한다.
상기 개시된 양태들은 도면을 수반하는 하기 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해될 것이다. 도면들은 규모를 축소하고자(draw) 의도하지 아니한다. 명확성의 목적으로, 모든 구성요소가 모든 도면에 표지되지 않을 수 있다.
도 1은, 상기 개시된 기술이 구현될 수 있는 시스템의 개략도이고;
도 2a는, 상기 개시된 기술이 구현될 수 있는 시스템의 또 다른 개략도이고;
도 2b는, 상기 개시된 기술이 구현될 수 있는 시스템의 또 다른 개략도이고;
도 2c는, 상기 개시된 기술이 구현될 수 있는 시스템의 또 다른 개략도이고;
도 3은, 손과 같은 표면에 활성제를 분산할 수 있는 고정식 노즐을 갖는 시스템의 모식도이고;
도 4는, 양손과 같은 표면에 활성제를 분산할 수 있는 노즐 어레이를 갖는 시스템의 모식도이고;
도 5a 내지 도 5c는, 양손과 같은 표면에 활성제를 분산하기 위한 소독 시스템과 함께 사용할 수 있는 제거가능한 노즐 어레이의 모식도이고;
도 6은, 상기 개시된 기술에 따라 표면을 소독하는 방법의 순서도이고;
도 7은, 상기 개시된 기술에 따라 표면을 소독하는 방법의 순서도이고;
도 8은, 박테리아로 코팅된 손가락 상에서의 활성제 도포의 효과을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 9는, 박테리아로 코팅된 손가락 상에서의 활성제 도포의 효과을 입증하는 실험 결과를 도시하는 또 다른 한천 플레이트의 이미지이고;
도 10은, 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 실질적인 박테리아 성장을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 11은, 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 실질적인 박테리아 성장을 입증하는 또 다른 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 또 다른 이미지이고;
도 12는, 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 중간 박테리아 성장을 입증하는 또 다른 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 13은, 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 중간 박테리아 성장을 입증하는 또 다른 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 13은, 1,000,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 제한된 박테리아 성장을 입증하는 또 다른 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 14는, 막을 처리하기 위해 3% 과산화수소 수용액이 사용됐을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 15는, 막을 처리하기 위해 3% 과산화수소 수용액을 사용했을 때 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 16은, 막을 처리하기 위해 3% 과산화수소 수용액을 사용했을 때 1,000,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 17은, 막을 처리하기 위해 1% 과산화수소 수용액을 사용했을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 18은, 막을 처리하기 위해 0.33% 과산화수소 수용액을 사용했을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 제한된 박테리아 성장을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 19는, 막을 처리하기 위해 희석 차아인산염 수용액을 사용했을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 20은, 막을 처리하기 위해 희석 차아인산염 수용액을 사용했을 때 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 제한된 박테리아 성장을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 21은, 막을 처리하기 위해 희석 차아인산염 수용액을 사용했을 때 1,000,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 22는, 막을 처리하기 위해 70% 이소프로필 알코올 수용액을 사용했을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 23은, 막을 처리하기 위해 70% 이소프로필 알코올 수용액을 사용했을 때 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 24는, 막을 처리하기 위해 70% 이소프로필 알코올 수용액을 사용했을 때 1,000,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 25a 내지 도 25e는, 각각의 막이 대략 30,000 고초균 포자로 사전-적층되고(deposited), (a) 12% 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소 수용액, (b) 9% 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소 수용액, (c) 6% 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소 수용액, (d) 3% 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소 수용액, 및 (e) 증류수로 처리된 막의 이미지를 도시한다.
도 2a는, 상기 개시된 기술이 구현될 수 있는 시스템의 또 다른 개략도이고;
도 2b는, 상기 개시된 기술이 구현될 수 있는 시스템의 또 다른 개략도이고;
도 2c는, 상기 개시된 기술이 구현될 수 있는 시스템의 또 다른 개략도이고;
도 3은, 손과 같은 표면에 활성제를 분산할 수 있는 고정식 노즐을 갖는 시스템의 모식도이고;
도 4는, 양손과 같은 표면에 활성제를 분산할 수 있는 노즐 어레이를 갖는 시스템의 모식도이고;
도 5a 내지 도 5c는, 양손과 같은 표면에 활성제를 분산하기 위한 소독 시스템과 함께 사용할 수 있는 제거가능한 노즐 어레이의 모식도이고;
도 6은, 상기 개시된 기술에 따라 표면을 소독하는 방법의 순서도이고;
도 7은, 상기 개시된 기술에 따라 표면을 소독하는 방법의 순서도이고;
도 8은, 박테리아로 코팅된 손가락 상에서의 활성제 도포의 효과을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 9는, 박테리아로 코팅된 손가락 상에서의 활성제 도포의 효과을 입증하는 실험 결과를 도시하는 또 다른 한천 플레이트의 이미지이고;
도 10은, 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 실질적인 박테리아 성장을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 11은, 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 실질적인 박테리아 성장을 입증하는 또 다른 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 또 다른 이미지이고;
도 12는, 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 중간 박테리아 성장을 입증하는 또 다른 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 13은, 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 중간 박테리아 성장을 입증하는 또 다른 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 13은, 1,000,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 제한된 박테리아 성장을 입증하는 또 다른 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 14는, 막을 처리하기 위해 3% 과산화수소 수용액이 사용됐을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 15는, 막을 처리하기 위해 3% 과산화수소 수용액을 사용했을 때 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 16은, 막을 처리하기 위해 3% 과산화수소 수용액을 사용했을 때 1,000,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 17은, 막을 처리하기 위해 1% 과산화수소 수용액을 사용했을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 18은, 막을 처리하기 위해 0.33% 과산화수소 수용액을 사용했을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 제한된 박테리아 성장을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 19는, 막을 처리하기 위해 희석 차아인산염 수용액을 사용했을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 20은, 막을 처리하기 위해 희석 차아인산염 수용액을 사용했을 때 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상의 제한된 박테리아 성장을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 21은, 막을 처리하기 위해 희석 차아인산염 수용액을 사용했을 때 1,000,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 22는, 막을 처리하기 위해 70% 이소프로필 알코올 수용액을 사용했을 때 10,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 23은, 막을 처리하기 위해 70% 이소프로필 알코올 수용액을 사용했을 때 100,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 24는, 막을 처리하기 위해 70% 이소프로필 알코올 수용액을 사용했을 때 1,000,000배 희석된 박테리아 용액에 노출된 막 상에 박테리아 성장이 없음을 입증하는 실험 결과를 도시하는 한천 플레이트의 이미지이고;
도 25a 내지 도 25e는, 각각의 막이 대략 30,000 고초균 포자로 사전-적층되고(deposited), (a) 12% 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소 수용액, (b) 9% 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소 수용액, (c) 6% 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소 수용액, (d) 3% 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소 수용액, 및 (e) 증류수로 처리된 막의 이미지를 도시한다.
이제 특정 예시적인 양태가 개시되어 본원에 개시된 시스템 및 방법의 원리의 전체적인 이해를 제공할 것이다. 이러한 양태들의 하나 이상의 실시예가 수반되는 도면에 도시된다. 당해 기술 분야의 숙련가는 본원에 자세히 개시되고 수반되는 도면에 도시된 시스템 및 방법은 비제한적 예시적 양태들이며, 상기 양태들의 범위는 청구범위에 의해서만 한정된다. 또한, 일 예시적 양태에 관하여 도시되거나 개시된 특징들은 다른 양태들의 특징과 조합될 수 있다. 이러한 개질 및 변형은 개시된 양태들의 범위 내에 포함되는 것이 의도된다.
본원에 개시된 양태는 일반적으로 신체 표면, 예를 들어 다수의 양태에서의 손을 포함하는 표면을 소독하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 개시된 기술은 균일하고 얇은 활성제 층을, 표재성 또는 일과성의 미생물을 불활성화 또는 사멸시키는 방식으로 처리되는 타겟 표면에 전달하는 단계를 수반한다. 활성제는 타겟 표면으로 신속하게 제어된 방식으로 전달되며, 또한 처리된 표면에서 신속하게 건조된다. 특히 일부 예에서, 제제는 1초 미만 또는 2초 미만 또는 0.5초 미만으로 표면 상에 전달되며, 수 초 내에 또는 1초 미만으로 상기 표면 상에 건조될 수 있다. 예를 들어 일부 양태에서, 전체적인 소독 과정은 타겟 표면으로의 활성제의 전달 및 10초 미만이 소요될 수 있는 활성제의 건조를 수반한다. 다른 양태에서, 소독 과정은 5초 미만이 소요될 수 있다. 다른 양태에서, 소독 과정은 3초 미만이 소요될 수 있다. 따라서, 타겟 표면은 몇초만에 확실하게 소독될 수 있다.
본원에서 사용되는 활성제는 단일 성분 또는 둘 이상의 성분들, 예를 들어 방부제 또는 살균제의 혼합물일 수 있으며, 상기 살균제는 박테리아, 곰팡이, 바이러스, 또는 포자를 포함하는 다양한 유형의 일과성 병원체를 불활성화 하거나 사멸시킬 수 있다. 일부 측면에서, 손을 소독하기 위해 도포될 수 있는 활성제는 손의 표면 상의 일과성 병원체를 선택적으로 불활성화 또는 사멸시킬 수 있는 동시에, 손의 상주 미생물층의 생존력에는 실질적으로 영향을 미치지 않는다.
본원에 개시된 시스템 및 방법은 다수의 이점들을 갖는다. 특히, 상기 언급된 바와 같이, 활성제로 타겟 표면을 덮는 과정은 10초 미만, 또는 심지어 3 내지 5초 미만 내에 완료될 수 있다. 이러한 표면 소독 과정의 개선된 시간, 및 보다 특히 손 소독은 건강 관리 또는 적시의 그리고 빈번한 손 소독이 필수적인 다른 환경에서 특히 유리하다. 또한, 활성제는 제제의 소독 작용의 효과의 손상 없이 저용량으로 처리되는 표면으로 전달될 수 있다. 이는 활성제가 손으로 전달되는 경우 특히 유익할 수 있다. 자세하게는, 저용량은 피부에 보다 적은 자극 또는 독성을 제공하고, 따라서 사람의 손의 적절한 소독 조건을 유지하기 위해 제제를 반복 도포되게 한다. 예를 들어, 보건 종사자는 불편 없이 또는 불편해지지 않고 하루 동안 복수회 그의 손을 소독할 수 있다. 이는 또한 손 소독 표준을 포함하는 건강 전문가의 규정 준수를 개선할 수 있으며, 이는 병원 감염을 실질적으로 감소시켜 따라서 생명을 구할 수 있다. 또한, 활성제가 개시된 기술을 사용하여 전달될 수 있는 방식으로 인해, 일부 환경에서 보다 강한(harsher) 활성제가 과도한 피부 자극을 피하기 위해 일반적으로 사용되는 것 대신 사용될 수 있다. 동시에, 상기 언급한 바와 같이, 개시된 소독 과정은 손의 자연 (상주) 미생물층 상에 보다 순할 수 있다.
상기 개시된 기술은, 무생물 표면 및 인간의 신체 부위를 포함하는 다양한 표면, 예를 들어 (장갑을 착용 또는 미착용한) 손, 그리고 다양한 상이한 환경에서 함께 사용될 수 있다.
상기 개시된 표면 소독 기술을 구현할 수 있는 시스템은 다양한 컴포넌트를 가질 수 있으며, 다수의 상이한 접근법을 사용하여 활성제를 분무할 수 있다. 특정 구성, 및 성분의 유형 및 수에 관계없이, 시스템은 에어로졸 분사 형태로 활성제를 타겟 표면 상에 적층시키도록 작동한다. 에어로졸 분사를 생성하기 위해 다양한 기술이 시스템에서 사용될 수 있다.
본원에 개시된 기술의 예를 설명하기 전에, 본원에 사용되는 특정 용어의 비제한적인 정의가 제공된다. 따라서, 용어 "상주 미생물층"은 피부의 영구적인 거주 생물(inhabitant)로 간주되는 거주 미생물 집단을 나타낸다. 이러한 거주 미생물은 피부의 표피층 상에 또는 그 내에서 확인된다.
용어 "병원체"는 질환을 유발할 수 있는 박테리아, 곰팡이, 바이러스 또는 포자를 나타낸다. 용어 "일과성 병원체"는 일반적으로는 거주하지 않는 피부의 바깥층에서 확인되는 병원체를 나타낸다. 알과성 병원체는 일반적으로 오염된 표면과의 직접적인 접촉을 통해 피부에 적층된다.
도 1은, 상기 개시된 기술이 구현될 수 있는 표면을 소독하기 위한 시스템(100)의 일양태이다. 시스템(100)은 제어장치(104), 활성제 수용기(106), 활성제 디스펜서(108), 센서(110), 건조 컴포넌트(112), 및 임의로 과분사 수집장치(115)를 포함하는 하우징(102)을 갖는다. 하우징(102)은 단순성을 위해 도 1에 도시되지 않는 다른 컴포넌트를 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 시스템(100)은 활성제 디스펜서(108)에 존재하는 활성제를 에어로졸로 변형시키도록 구성되는 하나 이상의 에어로졸화 또는 분무 컴포넌트를 포함한다. 시스템은 기류-기반 분무 분사 시스템, 압력-기반 분무 분사 시스템, 초음파 분사 시스템, 또는 다른 유형의 분무 시스템일 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 컴포넌트들 사이에 존재하는 모든 통신 컴포넌트 및 다른 컴포넌트는 도 1에 도시된다.
시스템(100)은 예를 들어 고정식일 수 있다. 이는 벽 또는 다른 표면에 부착되도록 구성될 수 있다. 일부 경우, 시스템(100)은 가동성일 수 있다. 또한, 시스템(100)은 다른 컴포넌트를 포함하는 또 다른 시스템의 일부일 수 있다. 예로서, 시스템(100)은 상기 시스템(100) 이외에 장갑 저장칸, 활성제의 공급, 및 손 소독과 관련된 다른 요소(feature)를 가질 수 있는 가동성 카트의 일부일 수 있다.
이러한 예에서, 시스템(100)은, 다양한 방식으로 하우징(102)과 결합(associated)될 수 있으며 타겟 표면을 소독하기 위해 상기 시스템(100)이 활성화되어야 하는지를 결정하기 위해 사용될 수 있는 센서(110)를 포함한다. 일부 양태에서, 센서(110)는 타겟 표면이 활성제 디스펜서(108)에 근접하는 것을 감지하는 근접 센서일 수 있다. 하지만, 센서(110)는 예시의 방식으로만 나타내는 것이 이해되어야 한다. 따라서 일부 양태에서, 타겟 표면 소독 과정을 실시하기 위해 시스템(100)을 활성화 하기 위한 다른 제동 메커니즘이 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 명령(예를 들어 사용자 입력)을 수신하여 시스템(100)을 개시할 수 있는 풋스위치(footswitch), 하나 이상의 버튼, 또는 하나 이상의 다른 적합한 메커니즘(들)과 결합될 수 있다. 게다가, 시스템(100)은 음성 명령, 터치-스크린 디스플레이 또는 센서를 통해 수신된 지시에 대한 반응으로 또는 임의의 다른 방식으로 활성화될 수 있도록 구성될 수 있다.
타겟 표면은 임의의 적합한 표면일 수 있다. 본 명세서에 예시된 실시예에서, 타겟 표면은 사람의 한 손 또는 양손이다. 손(들)은 장갑을 착용할 수 있거나 타겟 표면은 피부 표면이 될 수 있다. 임의의 다른 표면이 시스템(100)을 사용하여 소독될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 타겟 표면은 활성제 디스펜서(108)에 근접하게 될 수 있다. 예를 들어, 한 손 또는 양손을 활성제 디스펜서(108)에 근접한 적합한 위치에 배치할 수 있다. 게다가, 상기 개시된 기술에 관련된 시스템(100) 또는 유사한 시스템이 휴대 가능한 구현에서, 시스템(100)을 소독되는 표면의 위치로 가져갈 수 있다.
활성제 수용기(106)는 활성제를 수용 및 저장할 수 있는 저장소로서 구성될 수 있다. 활성제는 제자리(in situ) 생성될 수 있고 저장소에 전달될 수 있다. 일부 양태에서, 활성제 수용기(106)는 제거가능하고 재충전가능한 시약-함유 카트리지(107)를 하우징할 수 있다. 그러나, 일부 경우, 카트리지는 일회용 및 재충전가능하지 않을 수 있다. 카트리지(107)는 활성제 수용기(106)에 제거가능하게 피트되도록 구성되어, 상기 카트리지(107)로부터의 활성제가 시스템에 의해 접근될 수 있고 필요에 따라 노즐에 제공될 수 있다.
디스펜서 컴포넌트(108)는, 처리될 표면이 센서(110)에 의해 감지되면, 또는 시스템(200)이 임의의 다른 적합한 방식으로 활성화될 때 에어로졸 형태로 활성제를 분산하도록 구성되는 하나 이상의 분사 노즐(114)을 포함한다. 노즐(114)은 배치되어 원하는 방식으로 타겟 표면 상에 활성제를 전달할 수 있다. 디스펜서(108)의 작동은 제어장치(104)에 의해 제어된다. 분사 노즐(114)은 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 고정되거나 가동성일 수 있다. 특정 배치, 구성, 및 개수에 관계없이, 분사 노즐(114)은 제어장치(104)에 의해 제어되어 일정량의 활성제를 에어로졸 투여량으로 전달한다.
하우징(102)의 건조 컴포넌트(112)는 하우징(102)에 근접한 타겟 표면의 감지에 대한 응답으로 제어장치(104)에 의해 활성화될 수 있다. 건조 컴포넌트(112)는 다양한 상이한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 노즐(114)로부터 분산된 활성제에 의해 분사된 타겟 표면이 에어스트림에 의해 건조되도록 에어스트림을 제공할 수 있는 송풍기/건조기로서 구성될 수 있다. 건조 컴포넌트(112)는 임의의 다른 적합한 구성을 가질 수 있다.
과분사 수집장치(115)는 다수의 상이한 구성을 가질 수 있다. 이의 특정 구성 및 형상과 관계없이, 하우징 내의 과분사 수집장치(115)는 모든 과분사를 수집하도록 구성된다. 소독 사이클 후에, 기류는 과분사 수집장치(115)의 표면을 가로 지르는 방향으로 될 수 있다. 일부 양태에서, 추가적으로 또는 대안적으로, 과량의 분사가 장치 및 폐기물로부터 제거하기 위해 배수 또는 다른 수용기에 수집될 수 있다.
도2a, 도 2b, 및 도 2c 각각의 시스템(200, 200', 200'')들은 도 1에 도시된 시스템(100)의 보다 상세한 예를 도시한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 도 1의 하우징(102)과 유사할 수 있는 하우징(202)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 하우징(202)은 다른 컴포넌트들 중에서도 공기 탱크(204), 공기 펌프(214), 활성제 수용기(206), 유체 펌프(228), 하나 이상의 노즐을 갖는 노즐 컴포넌트(208), 노즐 컴포넌트(208)에 근접한 타겟 표면을 감지하도록 구성된 하나 이상의 센서를 갖는 센서 모듈(210), 임의의 건조 컴포넌트(238), 임의의 과분사 수집장치(240), 및 디스플레이(213)에 동작가능하게 결합된 제어 장치(212)를 포함한다. 이러한 예에서, 타겟 표면이 활성제(209) 분사되는 손(207)의 형태로 도시되지만, 임의의 다른 표면이 시스템(200)을 사용하여 소독될 수 있는 것을 이해해야만 한다. 에어 탱크(204) 및 활성제 수용기(206)는 각각 공기 및 활성제를 노즐 컴포넌트(208)에 전달하여, 상기 활성제가 박막으로 표면 상에 적층되는 에어로졸로 타겟 표면에 전달된다. 에어로졸은 다수의 적합한 방식으로 생성될 수 있다. 시스템(200)은 기류-기반 분무 분사 시스템, 초음파 분사 시스템, 또는 다른 유형의 분무 시스템(예를 들어, 압력-기반 분무 분사 시스템 등)일 수 있다.
상기 개시된 시스템에서, 에어 펌프(214), 에어 탱크(204), 활성제 수용기(206), 노즐 모듈(208), 및 하우징(202)의 다른 컴포넌트들은 제어장치(212)를 통하여 제어된다. 디스플레이(213)는 제어장치(212)와 통신되도록 결합되고, 임의의 적합한 형태의 시스템의 작동과 관련된 정보를 디스플레이하도록 구성된다. 디스플레이(213)는 시스템의 작동과 관련된 지시를 수용하도록 구성되는 인터랙티브 디스플레이일 수 있다. 제어장치(212)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
에어 탱크(204)는 탱크(204)의 압력을 모니터링하도록 구성되는 함께 결합되는 압력 센서(205)를 갖는다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 에어 탱크(204)는 주위 공기를 흡입하고 에어 탱크(204)로 전달하도록 구성되는 에어 펌프(214)와 결합된다. 에어 펌프(214)와 에어 탱크(204) 사이의 통신선은 도 2a에 도시된 바와 같이 압력 게이지(211)과 결합될 수 있다. 에어 펌프(214)에 의해 흡입된 공기는 에어 필터(216)을 통과할 수 있다. 공기는 에어탱크(204)의 유출구(218)로부터 도관(220)을 통해 노즐 컴포넌트(208)에 제공된다. 도시된 바와 같이, 공기는 필터(222)를 통과할 수 있으며, 노즐 컴포넌트(208)로의 전달은 제어 밸브(224)를 통해 제어된다. 압력 조절장치(226)는 도관(220)을 통과한 공기의 압력을 제어한다.
에어 펌프(214)의 동작은 제어장치(212)에 의한 제어하에 에어 탱크(204)의 압력을 유지한다.
활성제 수용기(206)는 수용기(206)로부터 노즐 컴포넌트(208)로 활성제의 투여량을 전달하는 유체 펌프(228)와 유체 통신한다. 제어 장치(212)는 용량의 용적 및 전달 시간을 제어한다. 투여량이 존재하여 노즐 컴포넌트(208)의 하나 이상의 노즐이, 노즐이 활성화될 때마다 사전결정된 양의 활성제를 전달할 수 있다. 하지만, 일부 양태에서, 투여량은 소독될 타겟 대상의 크기 및 다른 성질에 기초하여 제어 장치(212)에 의해 동적으로 결정될 수 있다. 대상의 성질은 센서 컴포넌트(210)를 사용하여 또는 다른 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(213) 또는 시스템의 다른 컴포넌트는 인터랙티브일 수 있고, 시스템(200)을 활성화하기 위한 입력을 포함하여, 소독되는 표면에 관한 사용자 입력을 수신하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 일부 양태에서, 한 손, 양손 또는 다른 표면이 소독될 수 있는지 여부를 (예를 들어, 버튼을 누르거나 버튼 위로 손을 올려(hover)) 사용자가 선택할 수 있도록 둘 이상의 옵션이 제공될 수 있다. 게다가, 도 1에 도시된 바와 유사하게, 시스템(200)은 적합한 메커니즘, 예를 들어 버튼, 터치스크린, 풋스위치 또는 시스템을 활성화하도록 구성되는 다른 제어 메커니즘을 통해 지시를 수신할 수 있다. 제어 메커니즘은 하우징(102)에 결합될 수 있거나(예를 들어, 하우징에 부착될 수 있거나 유선 접속을 통해 결합될 수 있음), 또는 하우징의 컴포넌트와 무선 통신하는 원격 장치일 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 활성제 수용기(206)는, 활성제를 대체하며 제제가 수용기(206)로부터 인출하는 배출 공기(vent air)로부터 오물 및 다른 불순물을 여과 제거하고 활성제 수용기에 결합된 필터(230)를 가질 수 있다. 필터는 제거가능하고 교체가능합니다.
하우징(202)은 배터리 요소(234)로부터 또는 AC 전원 공급장치로부터 AC 인렛(236)을 통해 전력을 끌어들일 수 있는 전원 공급장치 모듈(232)을 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 배터리 요소는 제거가능하고 가능할 수 있다. 일부 구현에서, 시스템(200)은 휴대가능할 수 있다.
노즐 컴포넌트(208)의 하나 이상의 노즐은 다양한 상이한 구성을 가질 수 있고, 이들은 고정식이거나 가동성일 수 있다. 일부 구현에서, 시스템은 하나 이상의 노즐이 고정식인 동시에 하나 이상의 노즐이 가동성 고정식 및 가동성 노즐 둘 다를 가질 수 있다. 노즐은 다양한 방식으로 배열되어 활성제를 원하는 방식으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 노즐은, 노즐에 의해 제공되는 활성제로의 손의 완전한 적용범위를 보장하는 것에 대하여, 손의 이동을 요하는 방식으로 시스템의 하우징 상의 특정 위치에 배치될 수 있다. 하지만, 일부 양태에서, 노즐은 손이 이에 근접하게 간단히 위치될 수 있도록 배치될 수 있으며, 노즐에 의해 제공되는 활성제로 손을 적절히 덮기 위한 손의 추가적인 이동이 요구되지 않는다. 이러한 예에서, 하우징의 적어도 일부가 형상화되어, 하나 이상의 손이 활성제로 처리되도록 위치될 수 있고, 손의 추가적인 이동이 처리를 위해 요구될 수 있다. 이는 규정준수를 보장하는 것을 돕는다. 예를 들어, 하우징은 이의 내벽에 노즐 개구를 갖는 공동 또는 다른 개구를 가질 수 있다. 공동은 임의의 적합한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 공동은 손의 형상과 일치하도록 또는 다른 방식으로 손이 공동에 배치된 후에 사용자로부터의 추가 동작 없이 손의 적용범위를 허용하도록 형상화될 수 있다. 그러나, 공동은 계란형, 직사각형일 수 있거나 임의의 다른 형상을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 공동의 크기는 한 손 또는 두 손을 수용할 수 있게 한다. 게다가, 일부 구현에서, 한 명 이상의 사람이 시스템을 사용하여 동시에 손을 소독할 수 있다. 노즐은 원하는 방식으로 활성제 에어로졸을 전달하기 위해 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
도 3, 도 4, 및 도 5a 내지 도 5c는, 시스템(200) 또는 상기 개시된 기술을 구현하는 다른 시스템, 예를 들어 하기 보다 상세히 개시되는 시스템(200")(도 2b) 및 시스템(200)(도 2c)과 함께 사용할 수 있는 상이한 유형의 노즐의 예를 도시한다. 도 3은 상기 개시된 기술을 구현하는 시스템(300)의 일부의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 시스템(300)은 표면, 예를 들어 본 예에서는 손(306)에 활성제를 분산하도록 구성되는 단일의 고정식 노즐(304)을 갖는 하우징(302)을 포함한다. 고정식 노즐(304)의 크기 및 구성에 따른 하나의 사용자의 한 손(306)이 도시되었지만, 노즐(304)은 사용자의 양손을 동시에 소독하기 위해 활성제를 전달할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 3은 손바닥 측이 노즐(304)을 향하도록 고정식 노즐(304)에 인접하게 배치된 사용자의 손(306)을 도시한다. 이러한 구성에서, 활성제는 노즐(304)로부터 분산되어 손바닥 측에 전달된다. 손의 상단 상에 활성제를 받기 위해, 사용자는 손의 상단이 노즐(304)을 향하도록 그의 손을 180도 회전시킬 필요가 있다. 이러한 구성에서, 분사된 활성제의 원뿔각은 손의 측면에 그리고 손가락의 측면에 전달할 수 있도록 설계될 수 있다. 이러한 손의 영역이 (예를 들어, 사용자가 손가락을 오므리거나 구부렸기 때문에, 손을 쥐었기 때문에, 또는 손이 서로 닿았기 때문에) 차단되지 않음을 보장하기 위해, 시스템(300)은 사용자에게 그의 손을 적절한 방식으로 유지해야한다는 요구 사항을 사용자에게 알리는 표시를 제공할 수 있다. 예를 들어, 손가락이 펼쳐지거나, 손이 서로 또는 다른 물체 등과 접촉하지 않도록 자신의 손을 위치시키도록 사용자를 상기시키는 표시를 오디오, 시각적, 또는 조합 형태로 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 손바닥이 위로 향하거나 아래로 향하게되면 (사람이 "악수" 위치 동안에서와 같이 옆으로 움직이지 않고) 자신의 손가락을 펼칠 가능성이 높기 때문에, 손바닥이 위 또는 아래를 향하게 배치되는 경우에만 손을 수용할 수 있도록 시스템을 구성 할 수 있다.
도 4는 또 다른 구성을 갖는 노즐을 갖는 상기 개시된 기술을 구현하는 시스템(400)의 일부를 도시한다. 시스템(400)은, 시스템(100)(도 1), 시스템(200)(도 2a), 시스템(200')(도 2b), 및 시스템(200")(도 2c)과 관련하여 개시되는 컴포넌트와 동일하거나 유사한 컴포넌트를 가질 수 있다. 이러한 예에서, 시스템(400)은 2 개의 부분이 상부 및 하부 하우징 부분(402a, 402b)으로 도시된 하우징을 포함한다. 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 하우징 부분(402a, 402b)은 각각 그와 결합된 노즐 어레이(404a, 404b)를 갖는다. 시스템(400)에서 각각의 노즐 어레이(404a, 404b)가 3개의 노즐을 가지더라도, 노즐 어레이는 어레이 사이에 상이한 개수의 노즐을 포함하는 임의의 적합한 개수의 노즐(예를 들어, 2개 또는 3개 이상)을 가질 수 있다.
도 4의 예에서, 도시된 바와 같이, 노즐 어레이(404a, 404b)는 한 쌍의 손(406)의 상부 및 하부와 같은 타겟 표면의 양 측면에 활성제를 분산할 수 있다. 당해 기술 분야의 숙련가는, 적절한 형상 및 크기를 갖는 임의의 다른 표면도 시스템(400)을 사용하여 소독될 수 있는 것을 이해할 것이다.
노즐 어레이(404a, 404b)는 다양한 상이한 구성을 가질 수 있다. 도 4에서, 각각의 어레이는 동일한 라인을 따라 배열된 노즐을 갖는 선형 어레이이다. 하지만, 어레이들 중 하나 또는 모두에서의 노즐은 직사각형, 원형, 계란형, 타원형 또는 다른 패턴을 형성할 수 있는 것을 이해해야 한다.
일양태에서, 노즐 어레이는 스트립의 길이를 따라 슬롯으로서 형성된 미세-오리피스(micro-orifice)을 갖는 선형 스트립일 수 있다. 선형 스트립은 구불구불한 레이아웃으로 패터닝되어, 구불구불한 레이아웃 아래(또는 위)의 영역을 가로질러 활성제의 미세-소적을 손에 균일하게 전달할 수 있다.
게다가, 일부 양태에서, 노즐은, 반드시 "어레이"로 나타내지 않을 수 있는 다양한 패턴을 형성하도록 타겟 표면이 배치되는 위치를 향해 배치되고 향하게 될 수 있다. 예를 들어, 상기 논의된 바와 같이, 하우징은 손의 형상을 따르는 윤곽을 갖는 공동 또는 다른 구조를 가질 수 있으며, 복수의 노즐은 오리피스가 이러한 공동의 내벽을 따라 배치되도록 배치될 수 있다. 공동은 그 안에 삽입될 손을 위한 개구를 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 공동 내에 배치된 손은 이후 건조되는, 노즐로부터 방출된 활성제로 적절하게 덮이기 위해 돌리거나 그렇지 않으면 이동할 필요가 없다. 공동은 손바닥이 위 또는 아래를 향하게 하고, 악수에 적합한 위치로 또는 다른 방식으로 손이 삽입될 수 있도록 형상화될 수 있다. 공동은 또한 사용자의 양손이 동시에 소독될 수 있도록 설계될 수 있다. 공동은 사용자 방식을 위해, 편리하게 손(들)을 수용할 수 있도록 위치한다. 공동 및 노즐의 구성 및 위치에 관계없이, 시스템은 손(들)의 적어도 파지(gripping) 표면을 적절하게 소독하도록 구성될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 활성제를 한 쌍의 손(506)에 분산하여 손 소독을 실시하도록 구성되는 (비도시된 살균 시스템과 함께 사용되는) 노즐(502)의 가동성 어레이를 개략적으로 도시한다. 고정식 노즐 배열과 달리, 가동성 어레이는 소독 과정 동안 손(또는 다른 물체)의 표면 위로 이동한다. 도시된 예에서, 노즐 어레이(502)는 선형 스트립으로 도시되어 있지만, 당해 기술 분야의 숙련가는 다른 구성이 대안적으로 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 도 5a는 손의 손목 주위에 노즐 어레이(502)가 배치됐을 때, 손 소독 과정의 시작 시 제1 시간 기간에서의 노즐 어레이(502)의 위치를 도시한다. 도 5b는 노즐 어레이(502)가 사용자의 손(506)에 대해 중간 정도 이동했을 때, 소독 과정의 제2 중간 시간 기간에서의 노즐 어레이(502)의 위치를 도시한다. 마지막으로, 도 5c는 노즐 어레이(502)가 사용자의 손(506)을 통과했을 때, 제3 시간 기간 이후에서의 노즐 어레이(502)의 위치를 도시한다. 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 손은 어레이(502)의 위 또는 아래에 배치되어 어레이가 한 쌍의 손의 위 및 아래를 스캔하여 활성제를 전달할 수 있으며, 손의 건조는 5초 미만이 소요될 수 있다.
도 3, 도 4, 및 도 5a 내지 도 5c에서, 각각의 시스템의 노즐이 배치되어 손 또는 손들이 손바닥 측이 "상향" 또는 "하향"으로 배향되며, 여기서, 손바닥에 대한 법선이 중력 방향으로 정렬된다. 다른 양태에서, 시스템은 손을 다른 사람과 악수할 때 통상적으로 달성되는 바와 같이 손바닥을 90도 회전시키거나 측면을 향하게 배향될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 개시된 기술을 구현하는 시스템의 하나 이상의 노즐은 다양한 상이한 방식으로 작동할 수 있다. 따라서, 이의 특정 구성 및 배열에 관계없이, 기류-기반, 압력-기반, 초음파, 또는 다른 기술을 사용하여 노즐을 구동할 수 있다. 노즐은 원하는 분포 패턴을 갖는 분사로서 활성제를 방출할 수 있는 상이한 크기 및 형태의 오리피스를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 경우, 노즐은 타겟 표면 상에 분사된 제제의 원형 분포를 제공할 수 있다. 다른 경우, 부가적으로 또는 대안적으로 노즐은 고정된 타겟 목표물에 대해 부채형 분사 패턴을 생성할 수 있다. 노즐은 원하는 특성을 갖는 분사를 생성하게 하는 다양한 구성 요소(예를 들어, 에어캡)를 장착할 수 있다.
노즐은 다양한 작동 파라미터를 가질 수 있다. 따라서, 노즐은 일정한 공기압에서 작동하여 비교적 짧은 시간 기간(예를 들어, 5초 미만, 3초 미만, 또는 1초 미만)에 타겟 표면 상에 활성제의 얇고 균일한 층을 생성하기에 적합한 활성제 유속를 제공할 수 있다. 균일한 박층은 이후 손을 소독하는 데 필요한 총 시간이 5초 미만, 3초 미만, 또는 1초 미만이 되도록 타겟 표면 상에서 건조된다. 예를 들어, 일 양태에서, 초음파 노즐은 약 0.2 내지 약 5psi의 범위인 공공기압에서 작동할 수 있다. 활성제는 약 15mL/분의 유속으로 상기 노즐로부터 방출되어, 약 2psi의 공기압으로 공기가 공급될 때 한 손의 한 면과 동등한 표면적 상에 1초에 약 10.0μm의 코팅 두께를 달성할 수 있다. 다른 양태에서, 공기-분무 노즐은 분무 공기에 대해 12psi로 그리고 활성제에 대해 10psi로 작동하는 약 35mL/분의 활성제 유속을 가질 수 있다. 한 손의 한 면의 표면은 이러한 노즐을 사용하여 0.5초 이내에 약 10.0μm의 두께로 코팅될 수 있다. 이러한 유형의 공기-분무 노즐은 약 10 내지 약 50psi의 범위로 액체가 공급되는 약 5 내지 약 100psi의 범위의 공기압에서 작동될 수 있다.
도 2a를 다시 참조하면, 상기 언급된 바와 같이, 하우징(202)은 에어로졸 형태의 활성제(209)가 타겟 표면(207) 상에 분산된 후에 타겟 표면(207)을 건조하도록 구성되는 임의의 건조 컴포넌트(238)도 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 건조 컴포넌트(238)는 활성제로 처리된 후에 타겟 표면을 건조시키기 위해 에어스트림을 제공할 수 있는 공기 건조장치일 수 있다. 건조 컴포넌트(238)는 다양한 구성을 가질 수 있다. 건조 컴포넌트(238)는 실온을 갖는 주위 공기의 흐름을 사용할 수 있거나 공기를 가열할 수 있다. 대안적으로, 건조 컴포넌트는 적외선을 타겟 표면에 제공하여 건조시킬 수 있는 적외선 가열장치일 수 있다. 상기 개시된 기술이 이에 국한되지 않기 때문에, 건조 컴포넌트는 임의의 다른 구성을 가질 수 있다. 건조 컴포넌트는 특정 구성에 관계없이, 존재하는 경우, 타겟 표면에 적층된 활성제의 박막을 건조시키도록 구성된다.
상기 개시된 바와 같이, 건조 컴포넌트는 사전결정된 지속 시간 동안 타겟 표면을 건조하도록 제어될 수 있다. 상기 시간 기간은 건조 과정이 사전결정된 시간, 예를 들어 5초, 3초 또는 다른 지속 시간 동안 계속되도록 사전설정될 수 있다. 또 다른 옵션으로, 요구되는 건조 수준은 사용자의 행동에 따른다. 이러한 시나리오에서, 소독되는 사용자의 손(또는 다른 표면)이 센서에 더 이상 근접하지 않는다고 시스템이 결정할 때까지 건조가 진행될 수 있다. 일부 양태에서, 대안적으로 또는 추가적으로 시스템에 포함될 수 있는 센서(210) 또는 하나 이상의 다른 센서는 타겟 표면의 건조 수준을 감지할 수 있다.
센서 모듈(210)도 다양한 상이한 구성을 가질 수 있고, 임의의 적합한 유형의 하나 이상의 센서를 가질 수 있다. 센서 모듈(210)의 센서는 도 2a에서 손(207)과 같이 예시의 방식으로만 도시된 타겟 목표를 감지할 수 있는 광학 근접 센서일 수 있다. 광학 근접 센서는 손(207) 또는 다른 타겟 목표의 위치 및 동작을 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서는 손(207)이 노즐(들)(208)에 근접하여 배치되었음을 감지할 수 있고, 또한 손(207)이 노즐(들)(208)에 대해 위치되는 방식도 감지할 수 있다. 상기 개시된 바와 같이, 센서 모듈(210)의 하나 이상의 센서에 의해 다른 사건도 감지될 수 있다.
시스템(200)의 활성제 수용기(206)는 다양한 구성을 가질 수 있고, 다양한 방식으로 활성제를 수용 및 저장할 수 있다. 따라서, 활성제 수용기(206)는 활성제의 공급을 수용하도록 구성되는 재충전가능한 저장소로서 구성될 수 있다. 활성제의 양이 일정량 미만일 때, 적절한 표시가 제공될 수 있다. 일부 양태에서, 활성제 수용기(206)는 제거가능하고 재충전가능한 활성제-함유 카트리지를 하우징한다. 카트리지는 활성제가 사전충전되도록 교체가능할 수 있다.
다른 구성을 갖는 시스템이 상기 개시된 기술을 구현할 수 있기 때문에, 도 2a의 시스템(200)이 예시의 방식으로만 개시되는 것을 이해해야 한다. 따라서, 상기 개시된 기술들이 구현될 수 있는 시스템의 또 다른 예가 도 2b에 도시되며, 시스템(200')은 에어로졸 분사 형태의 활성제(209')를 표면(207')(예를 들어, 비보호된 손 또는 장갑을 착용한 손)에 전달하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 시스템(200')은 디스플레이(213')와 결합된 제어장치(212'), 활성제 수용기(206'), 유체 펌프(228'), 하나 이상의 노즐을 갖는 노즐 컴포넌트(208'), 센서 모듈(210')(추가적으로 또는 대안적으로 사용할 수 있는 시스템(200')을 활성화기 위한 다른 방식), 건조 컴포넌트(238'), 배터리 요소(234')로부터 또는 AC 인렛(236')을 통한 AC 전원 공급 장치로부터 전력을 끌어들일 수 있는 전력 공급 모듈(232'), 및 임의로 과분사 수집장치(240')를 갖는 하우징(202')을 포함한다. 이들 컴포넌트는 시스템(200)(도 2a)의 상응하는 컴포넌트와 유사할 수 있으므로, 따라서 보다 상세히 설명하지 않는다. 시스템(200')은 공기 전달 컴포넌트를 포함하지 않을 수 있다. 하지만, 일부 구현에서, 하나 이상의 공기 전달 컴포넌트가 존재할 수 있다. 이러한 예에서, 분무된 활성제는 하나 이상의 (임의의) 팬(219')에 의해 노즐 컴포넌트(208')의 노즐(들)로부터 타겟 표면(207')으로 이동할 수 있다. 시스템(200')은 초음파 분무 시스템일 수 있다. 게다가, 시스템(200')의 구성은 압력-기반 분무 분사 시스템의 대표일 수도 있다.
상기 개시된 기술들이 구현될 수 있는 시스템의 또 다른 예가 도 2c에 도시되며, 여기서, 시스템(200")은 에어로졸 분사 형태의 활성제(209")를 표면(207")(예를 들어, 비보호된 손 또는 장갑 착용한 손)에 전달하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 시스템(200")은 필터(216"), 펌프(214"), 센서(205"), 게이지(211"), 유출구(218")를 갖는 에어 탱크(204"), 필터(222"), 압력 조절 컴포넌트(226"), 제어 밸브(224"), 디스플레이(213")와 결합된 제어장치(212"), 필터 (230"), 활성제 수용기(206"), 하나 이상의 노즐을 갖는 노즐 컴포넌트(208"), 센서 모듈(210")(추가적으로 또는 대안적으로 사용할 수 있는 시스템(200")을 활성화기 위한 다른 방식), 건조 컴포넌트(238"), 배터리 요소(234")로부터 또는 AC 인렛(236")을 통한 AC 전원 공급 장치로부터 전력을 끌어들일 수 있는 전력 공급 모듈(232"), 및 임의로 과분사 수집장치(240")를 갖는 하우징(202")을 포함한다. 공기는 도관(220")을 통해 공기 탱크(204")의 유출구(218")로부터 노즐 컴포넌트(208")네 제공된다. 이들 컴포넌트는 시스템(200)(도 2a)의 상응하는 컴포넌트와 유사 할 수 있으므로, 따라서 도 2c와 관련하여 보다 상세히 기술되지 않는다. 이러한 예에서, 활성제는 공기 탱크(204")로부터의 공기에 의해 활성제 수용기(206")로부터 변위된다. 제어장치(212")의 제어 하에 제어 밸브(229")가 공기를 수용기(206")에 가압하게 된다. 제어장치(212")에 의해 제어 밸브(231")가 작동될 때, 콘센트 수용기(206")로부터 노즐 컴포넌트(208)로의 유체의 분산가 발생한다.
시스템(100(도 1), 200(도 2a), 200'(도 2b), 200"(도 2c))는 예시적일 뿐이며, 시스템(100, 200, 200', 200")은 여기에 도시되지 않은 다른 컴포넌트를 포함할 수 있는 것을 이해해야 한다.
상기 개시된 기술을 구현하는 시스템의 특정 구성에 관계없이, 상기 기술은 피부 또는 임의의 다른 표면의 표면 상의 일과성 병원체를 사멸 또는 불활성화시키는 방법을 제공한다. 도 6은 상기 개시된 기술에 따라, 하나 이상의 방부제 또는 살균 시약을 포함하는 활성제를 사용하여 표면 상의 일과성 병원체를 사멸 또는 불활성화시키는 과정(600)을 도시한다. 과정(600)은 이러한 과정을 실시할 수 있는 예시적인 시스템으로서 시스템(200)(도 2a)과 관련하여 본원에 개시된다. 하지만, 과정(600)은 시스템(100)(도 1), 시스템(200')(도 2b), 시스템(200")(도 2c)에 의해 또는 임의의 다른 적합한 시스템에 의해 실시될 수 있는 것을 이해해야 한다.
과정(600)은 임의의 적합한 시간에 시작할 수 있다. 예를 들어, 시스템(예를 들어, 시스템(100 또는 200))이 활성화될 때 시작할 수 있다. 프로세스(600)는 시스템의 제어 모듈, 예를 들어 도 2의 제어장치(212)에 의해 제어될 수 있다.
블록(602)에서, 시스템은 시스템의 노즐(들)(예를 들어,도 2a의 노즐 모듈(208))에 근접한 타겟 표면의 존재를 모니터링할 수 있다. 노즐로부터 분산될 수 있는 활성제가 활성제의 층으로 적절히 덮을 수 있도록 표면에 도달할 수 있도록 타겟 표면이 노즐에 인접할 때 노즐과 "근접한"것으로 간주된다. 타겟 표면은 사용자의 손 또는 다른 목표 중 하나 또는 둘 다일 수 있다. 사용자의 손 또는 손들이 맨손 또는 장갑을 착용한 손일 수 있다. 상기 논의한 바와 같이, 근접 센서, 모션 센서, 또는 다른 유형의 센서가 작동하여 표면이 센서에 근접한지를 감지하여 결정할 수 있다.
또한, 일부 양태에서, 시스템은 다른 방식으로 표면 소독 과정을 실시하도록 활성화될 수 있으며, 이는 예시의 방식으로만 도시되는 도 6의 블록(602 및 604)에서의 과정과 상이할 수 있다. 따라서, 추가적으로 또는 대안적으로, 시스템은 적합한 메커니즘, 예를 들어 풋 스위치, 버튼, 터치스크린, 센서 또는 시스템을 활성화하도록 구성되는 임의의 다른 제어 메커니즘을 통해 사용자로부터 지시를 수신할 수 있다. 제어 메커니즘은 시스템의 하우징(예를 들어, 하우징에 부착될 수 있거나 유선 접속을 통해 결합될 수 있음)에 결합될 수 있거나, 또는 하우징의 컴포넌트와 무선 통신하는 원격 장치일 수 있다. 따라서, 일부 양태에서, 타겟 표면은 감지되지 않을 수 있지만, 오히려 시스템은 다른 적절한 트리거에 응답하여 상기 개시된 기술들을 실시하도록 활성화된다.
타겟 표면이 노즐에 근접한 것으로 결정되는 특정 방식 및/또는 시스템을 활성화하기 위한 지시가 수신되는 방식에 관계없이, 타겟 표면이 노즐에 인접한 것으로의 결정에 대한 반응으로, 과정(600)은 활성제가 타겟 표면 상에 분산되는 블록(606)을 계속한다. 활성제는 표면 상의 일과성 병원체를 사멸 또는 불활성화시킬 수 있는 하나의 성분, 또는 그 예가 아래에 개시되는 성분들 중 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 활성제는 하나 이상의 노즐, 예를 들어 도 2에 도시된 노즐 모듈(208)의 노즐(들)로부터 분산된다. 활성제는 에어로졸 분사 형태로 표면 상에 분산되고, 타겟 표면 상에 얇고 실질적으로 균일한 코팅인 에어로졸층을 형성한다.
활성제의 층은 약 1 내지 약 50μm 두께일 수 있다. 게다가, 일부 양태에서, 활성제 층은 약 5 내지 약 20μm 두께일 수 있다. 다른 양태에서, 활성제 층의 두께는 약 4 내지 약 10μm일 수 있다.
시스템은 활성제를 전달하도록 구성되어, 표면의 비코팅된 구역이 없도록(또는 비코팅된 구역이 소독 과정의 결과에 영향을 미치지 않도록)할 수 있다. 활성제의 에어로졸 성질로 인헤 균일한 코팅은 달성될 수 있다. 특히, 에어로졸 형태의 활성제는 활성제의 얇고 균일한 층이 타겟 표면 상에 형성되게 하는 크기(또는 크기 분포)를 갖는 유체 소적을 포함한다. 적어도 일부 양태에서, 활성제 소적은 약 18 내지 약 56μm 직경일 수 있다. 소적 크기 분포는 상이한 방식으로 다양해질 수 있으며, 소적의 평균 직경은 약 33μm 직경이다. 적어도 일부 양태에서, 소적 크기는 약 57μm의 평균 직경을 포함하여 약 36 내지 약 107μm일 수 있다. 다른 양태에서, 소적 크기는 약 59μm의 평균 직경을 포함하여 약 28 내지 약 116μm의 범위일 수 있다. 다른 크기의 활성제 소적이 추가적으로 또는 대안적으로 형성될 수 있는 것을 이해해야 한다. 블록(606)에서의 활성제 전달 과정은 타겟 표면의 적절한 처리를 보장하기 위해 제어될 수 있다. 예를 들어, 적합한 하나 이상의 센서(예를 들어 센서(210) 및/또는 임의의 다른 센서)는 제제 전달 과정이 적절한 표면 적용범위를 모니터링할 수 있다. 센서는, 표면 상으로의 활성제의 적절한 전달을 제어하는 방식으로, 타겟 표면 상에 임의의 유체가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 센서(들)은 타겟 표면에 대한 활성제 분포의 불균일도를 모니터링할 수도 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 타겟 표면이 감지되지 않았다고 결정 블록(604)에서 결정되는 경우, 과정(600)은 블록(602)으로 회귀하여 타겟 표면의 존재를 계속하여 모니터링할 수 있다.
활성제가 표면 상에 분산된 후, 블록(608)에서, 활성제는 표면 상에서 건조된다. 건조 단계는 적합한 건조 컴포넌트, 예를 들어 건조 컴포넌트(238)(도 2a)에 의해 실시될 수 있다. 건조 단계는 (냉기 또는 온기일 수 있는) 증기에 의해, 적외선 건조장치에 의해, 또는 임의의 다른 접근법을 사용하여 실시될 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 건조 컴포넌트는 임의이며, 타겟 표면 상에 분산된 활성제의 층은 주위 공기에 의해 건조될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 활성제로 처리된 그의 손을 건조하기 위해 단순히 몇 초간 기다릴 수 있다.
블록(606 및 608)에서의 과정 단계는 둘 다 신속하게, 예를 들어 5초 이내에 완료될 수 있다. 활성제의 분산 단계는 3초 미만이 소요될 수 있으며, 타겟 표면 상에 층으로 분산된 제제의 건조 단계는 2초 미만이 소요될 수 있다. 하지만, 제제 분산 단계 및 건조 단계는 다른 시간 동안 실시될 수 있다. 또한, 일부 양태에서, 타겟 표면을 처리하는 전체 과정은 3초 미만이 소요될 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 그의 손을 편리하게 그리고 적시에 소독할 수 있다.
도 6의 블록(601)에서 건조 단계가 어떻게 진행되는지에 관계없이, 시스템은 건조 단계가 실시되었는지 여부를 결정할 수 있고, 건조 단계의 완료의 표시를 제공할 수 있다. 적합한 광학 센서는 처리되는 타겟 표면을 모니터링할 수 있으며, 표면이 충분히 건조된 것으로 간주되는 때를 결정할 수 있다. 예를 들어, 센서는 표면 상에 어떤 습한 구역이 있는지 자동적으로 결정하기 위해, 그리고 표면 상의 건조 수준을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 표시는 오디오, 시각적, 또는 다른 형태로 사용자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 오디오 신호는 사용자에게 그의 손이 소독되었음을 표시하기 위해 생성될 수 있다. 또 다른 옵션으로서, 추가적으로 또는 대안적으로, 디스플레이, 예를 들어 도 2a의 디스플레이(213)에 사용자에게 대한 시각적 표시(예를 들어, 광 계기장치, 문자 메세지, 또는 다른 표시)가 존재할 수 있다. 또한, 적합한 표시가 활성제 도포 및/또는 건조 동안 사용자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 과정이 진행되는 동안 한 색상의 계기장치가 제공될 수 있으며, 과정이 완료되면 상기 색상은 변경될 수 있다. 또한 일부 양태에서, 건조의 완료의 표시가 제공되지 않지만, 사용자는 그의 손이 건조되었는지 감지할 수 있다.
건조 단계가 실시되는 방식에 관계없이, 손 표면 상의 활성제는 그 표면 상의 일과성 병원체를 사멸 또는 불활성화하기에 효과적이다. 또한, 활성제가 손 상에 분산되는 방식으로 인해, 활성제는 피부의 상주 미생물층에 실질적으로 영향을 미치지 않고 표면을 소독할 수 있다. 또한, 활성제가 한편으로는 피부에 거친 것으로 간주되는(하지만 그럼에도 불구하고 특정 환경에서 사용하길 원하는) 강력한 살균제 계열에 속한다 하더라도, 상기 개시된 기술을 사용하는 활성제의 박층의 빠른 도포는 이러한 강력한 살균제의 부정적인 효과가 감소되게 한다.
건조 단계의 완료의 표시가 제공된 후, 과정(600)이 종료될 수 있다. 하지만, 과정(600)이 계속될 수 있는 것을 이해해야 한다. 이러한 방식으로, 하나의 표면이 처리된 후, 시스템은 노즐에 인접한 또 다른 표면의 존재에 대하여 모니터링하고/모니터링하거나 활성제의 초기 분산에 대한 유발에 대하여 다기한다. 예를 들어, 병원 환경에서, 과정(600)을 실시하는 장치는 신속한 절차로 복수의 인원의 손을 소독할 수 있다.
도 7은 상기 개시된 기술에 따른 표면 상의 일과성 병원체를 사멸 또는 불활성화 하는 과정의 또 다른 예를 도시한다. 도 7에 도시된 과정(700)은 도 6의 과정(600)과 유사하며, 시스템(100)(도 1), 시스템(200)(도 2a), 시스템(200')(도 2b), 시스템(200")(도 2c)과 같은 시스템에 의해, 또는 다른 적합한 시스템에 의해 유사하게 실시될 수 있다. 과정(700)은 도 2a의 시스템(200)에 의해 실시되는 것 과 같이 예시의 방식으로만 본원에 개시된다. 또한, 과정(600)의 상응하는 단계들과 유사한 과정(700)의 단계들은 도 7과 관련하여 상세히 개시되지 않는다.
도 7에 도시된 바와 같이, 과정(700)이 적합한 시간에 출발한 뒤, 타겟 표면의 존재는 블록(702)에서 감지될 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 타겟 표면은 하나 이상의 적합한 센서(들)에 의해 감지될 수 있거나, 현재 과정을 실시하는 시스템은 적합한 유발, 예를 들어 노즐을 활성화시키는 지시에 대응할 수 있다. 일부 구현에서, 센서는 감지되는 표면의 하나 이상의 성질, 예를 들어 크기 또는 윤곽을 결정할 수 있다.
블록(704)에서 타겟 표면이 감지되는 경우, 조정된 압력의 기류가 노즐에 제공된다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 에어 펌프(214)에 의해 에어 탱크(204)로부터의 공기가 유발되어, 노즐 컴포넌트(208)에 제공될 수 있다. 이러한 과정은 제어 모듈(예를 들어, 도 2a의 제어장치(212))에 의해 제어될 수 있다. 공기는 원하는 기류 압력으로 노즐 모듈에 전달될 수 있다. 고압이 에어로졸 스트림을 생성하여 원하는 것보다 두꺼운 층으로 증착될 수 있기 때문에, 처리되는 표면을 신속하게 덮기에 충분히 높지만, 동시에 과하게 높지 않은 기류의 압력이 선택된다. 초음파 분무기가 사용되어 에어로졸을 생성하는 양태에서, 보다 낮은 압력, 예를 들어 약 0.5 내지 약 5psi의 압력이 사용될 수 있다. 기류-기반 분무 분사 시스템이 사용되는 다른 양태에서, 고압, 예를 들어 약 5psi 초과의 압력이 사용될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 블록(706)에서, 과정을 실시하는 시스템의 하나 이상의 노즐이 활성화된다. 활성제의 투여량이 블록(708)에서 활성화된 노즐에 제공될 수 있다. 다시 도 2a의 시스템(200)에 따라 단지 예시의 방식으로서, 활성제는 유체 펌프(228)에 의해 활성제 수용기(206)로부터 노즐 컴포넌트(208)에 제공될 수 있다.
투여량은 소독되는 타겟 표면의 예상 면적에 기초하여 선택될 수 있으며, 미리 완료될 수 있거나(예를 들어, 노즐이 유사한 크기의 표면을 분사하기 위해 사용되는 경우) 또는 투여량은 처리되는 특정 타겟 표면의 성질(예를 들어, 크기, 윤곽 등)에 기초하여 역학적으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 손을 살균하기 위해 시스템이 구성되는 양태에서, 투여량은 한 손 또는 양손의 면적의 크기에 기초하여 선택될 수 있다. 표면적이 약 500cm2인 개인 손의 경우, 이러한 손 표면을 가로질러 균일하게 분포되는 활성제의 0.5ml의 분산된 용량은, 약 10μm 두께의 코팅을 얻을 것이다. 동일한 표면 면적을 가로질러 균일하게 분산된 3ml의 활성제 용량은 약 60μm 두께의 코팅을 얻을 것이다. 30% 과분사(분사되는 타겟 표면을 넘어 펼쳐지는 과량의 활성제)에 따라, 3ml의 투여량은 약 4ml로 증가되어 60μm 두께 코팅을 얻을 수 있다. 60μm두께 코팅을 갖는 두 손의 균일한 코팅 및 30% 과분사는 약 5ml의 투여량을 요할 것이다. 한 상의 손의 손바닥 및 인접한 손가락 표면만이 처리되는 경우, 30% 과분사가 예상되며, 타겟 코팅 두께는 약 10μm 두께이며, 활성제의 투여량은 약 1.5ml일 수 있다.
블록(710)에서, 활성제의 투여량이 노즐로부터 분산되어, 타겟 표면 상에 얇고 균일한 층을 형성하게 된다. 상기 논의한 바와 같이, 활성제는 에어로졸 분사의 형태로 분산된다. 에어로졸 분사는 분사를 생성하기 위해 그리고 타겟 표면으로 분사의 소적들을 전달하기 위해 공기 압력을 사용하는 공기 분무 노즐에 의해 생성될 수 있다. 다른 양태에서, 시스템은 초음파 노즐 시스템일 수 있다. 다른 양태에서, 시스템은 유압 노즐을 사용할 수 있다. 양변위 펌프, 흡입-기반 또는 압력-기반 유체 전달 접근법, 또는 다른 적합한 접근법이 유체를 노즐 또는 노즐들에 전달하기 위해 사용될 수 있다. 도 2a의 시스템(200)의 예로서, 에어로졸은 도관(220)을 통해 노즐로 에어스트림 전달되는된 활성제 수용기(206)로부터 수용된 활성제를 에어로졸화하여 생성된다.
블록(712)에서, 타겟 표면이 원하는 투여량의 에어로졸화된 활성제로 분사된 후, 건조 컴포넌트는 표면 상의 활성제를 건조시키기 위해 활성화된다. 건조 과정의 완료의 표시, 및 따라서 표면 소독의 완료는 블록(714)에 제공된다. 이후, 과정(700)은 연속하여 실시될 수 있지만, 또 다른 타겟 표면을 소독하기 위해 종료될 수 있다.
활성제는 타겟 표면, 예를 들어 손의 표면 상의 일과성 병원체를 불활성화 또는 사멸시키기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 임의의 하나 이상의 병원체 불활성화 유체 또는 살균 유체가 활성제에 사용될 수 있다. 활성제는 타겟 표면 상의 일과성 병원체를 신속하게 사멸 또는 불활성화할 수 있는 얇고 균일한 빠른 건조 코팅으로 타겟 표면 상에 전달될 수 있도록 선택된다.
예로서, 활성제는 차아인산염 수용액일 수 있다. 임의의 적합한 차아인산 공급원이 사용될 수 있다. 예를 들어, Excelyte(Integrated Environmental Technologies, LTD., Little River, SC) 또는 또 다른 적합한 차아인산염의 공급원이 사용될 수 있다. Excelyte는 클로리스트리듐 디피실, 대장균, MRSA, 살모넬라, 슈도모나, 리스테리아 모노사이토겐, 엔테로코커스 파에칼리(VRE), 클레브시엘라 뉴모니아(NDM-1), 및 스타필로코커스 아우레우스의 사멸에서 효과적인 것으로 보고되어있기 때문에(패키지 표지에 따름), 사용 가능한 차아염소산 수성 조성물로 제공될 수 있다. 차아염소산 수용액은 임의의 적합한 농도의 차아염소산을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 차아염소산 수용액은 약 0.046%의 차아염소산을 포함한다. 또 다른 예로서, 차아염소산 수용액은 약 0.005 내지 약 1%의 차아염소산을 포함할 수 있다. 적합한 시판 제품 또는 이의 용액이 활성제로 사용될 수 있다.
또 다른 예로서, 활성제는 병원체 불활성화 또는 살균 유체로 사용되는 과산화수소 수용액일 수 있으며, 이는 과산화수소가 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 및 포자를 불활성화 또는 사멸시킬 수 있는 항균 스펙트럼이 폭넓기 때문이다. 과산화수소 수용액은 약 0.3%, 약 1%, 약 3%, 약 6%, 약 9%, 또는 약 12%의 과산화수소를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 과산화수소의 수용액은 약 3 내지 약 6%의 범위의 과산화수소 농도로 사용할 수 있다.
또 다른 예로서, 활성제는 과산화수소 또는 AHP를 촉진할 수 있다. AHP는 세척 성능을 위하여 설계된 과산화수소, 표면 활성제, 습윤제, 킬레이트제, 및 개선된 살균 효과 및 물의 등록된 블렌드이다(Virox, Oakville, ON, Canada). AHP는 병원체 불활성화 또는 살균 유체로 사용되는데, 이는 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 및 포자를 불활성화 또는 사멸시킬 수 있는 항균 스펙트럼이 폭넓기 때문이며, 손 표면을 신속하게 습하게 하여 손 상에 AHP의 마이크로소적의 제어된 분사로부터 얇고 균일한 코팅의 발달시킬 것으로 예상되기 때문이다. 활성제가 과산화수소 수용액 인 경우, 과산화수소 수용액은 약 3.0 내지 약 12.0%의 범위의 과산화수소 농도로 사용될 수 있다.
또 다른 예로서, 활성제는 과초산과 과산화수소의 혼합물의 수용액일 수 있다.
또 다른 예로서, 활성제는 아세트산 수용액일 수 있다. 상기 수용액은 약 1 내지 약 10.0%의 범위의 아세트산 농도를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 사용되는 아세트산 수용액은 약 3.0 내지 약 6.0% 범위의 아세트산 농도를 가질 수 있다. 아세트산 수용액은 폭넓은 항균 스펙트럼의 불활성화 또는 사멸이 보장되는 경우 병원체 불활성화 또는 살균 유체로 사용된다.
일부 양태에서, 활성제는 이소프로필 알코올 수용액을 포함할 수 있다. 이소프로필 알코올 수용액은 약 60 내지 약 90%의 이소프로일 알코올 농도를 가질 수 있다.
일부 양태에서, 활성제는 에탄올 수용액을 포함할 수 있다. 에탄올 수용액은 약 60 내지 약 90%의 에탄올 농도를 가질 수 있다.
또 다른 양태에서, 활성제는 과초산 수용액을 포함할 수 있다. 과초산 수용액은 약 0.1 내지 약 1.0%의 과초산 농도를 가질 수 있다.
또 다른 양태에서, 활성제는 차아염소산나트륨 수용액을 포함할 수 있다. 차아염소산나트륨 수용액은 약 0.1 내지 약 1.0%의 차아염소산나트륨 농도를 가질 수 있다.
활성제에 포함되는 특정 성분 또는 성분들의 혼합물에 관계없이, 소용적의 활성제를 분사하고, 이어서 손을 신속하게 건조시키는 과정은 손의 표면 상의 생존가능한 일과성 박테리아의 수를 감소시키는 효과를 갖는다. 이러한 얇고 균일한 유체 코팅은, 주위 환경에의 노출 또는 "활성"기술, 예를 들어 강제 공기 스트림, 강제 가열된 공기, 또는 적외선 방사를 사용하여 신속하게 건조된다. 건조 단계의 작용은 병원체의 불활성화 또는 살균 과정을 중지시키거나 실질적으로 감소시켜, 미생물 불활성화 또는 사멸을 피부의 최외 표면 상의 일과성 병원균으로 제한한다. 소독 과정은 손의 표면 상의 일과성 병원균을 불활성화 또는 사멸시키는 효과가 있으며, 이는 상주 미생물층을 실질적으로 변경시키지 않거나 피부에 자극 또는 독성을 유발하지 않고 완료될 수 있다.
적어도 일부 양태에서, 활성제는 약 1 내지 약 40ppm(parts per million)의 범위의 오존 농도를 갖는 오존 수용액일 수도 있다. 적어도 일부 양태에서, 오존화된 물은 약 0.2 내지 약 2.0%의 용해된 오존 농도를 가질 수 있다. 또한, 적어도 일부 양태에서, 활성제는 약 0.1 내지 약 10mg/L의 범위의 용해된 오존 농도를 갖는 오존 수용액일 수도 있다. 오존 수용액은 병원체 불활성화 또는 살균 유체로 사용될 수 있는데, 이는 오존이 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 포자를 불활성화 또는 사멸시킬 수 있는 항균 스펙트럼이 폭넓기 때문이다.
활성제는 오존(즉, 오존화된 물)과 과산화수소의 수용액 혼합물일 수도 있다. 일부 양태에서, 오존화된 물과 수성 과산화수소는 별도의 노즐로부터 타겟 표면으로서의 손에 전달될 수 있다. 이러한 노즐 및 분사 프로토콜은, 오존화된 물과 수성 과산화수소의 혼합물을 전달되는 분사 내에 또는 피부 표면 상의 충돌을 제공하기 위해 설계될 수 있다. 다른 양태에서, 오존화된 물 및 수성 과산화수소는 동일한 노즐 또는 노즐의 어레이를 통해 분사 전에 전달 장치 내에서 혼합될 수 있다. 오존화된 물 및 수성 과산화수소가 함께 또는 별도로 타겟 표면에 전달되는지에 관계없이, 손의 표면 상에 전달되는 활성제의 얇고 균일한 코팅은, 주위 환경에 노출되어 또는 "활성" 기술, 예를 들어 강제된 공기 스트림, 강제된 가열된 공기, 또는 적외선 방사를 사용하여 신속하게 건조된다.
하기 비제한적 실시예들이 상기 개시된 기술의 효과을 평가하기 위해 실시되는 실험들을 설명한다.
하기 실시예는 본원에 개시된 시스템, 조성물, 장치 및/또는 방법이 어떻게 제조되고 평가될 수 있는지에 대한 예를 당해 기술 분야의 숙련가에게 제공하기 위해 제시되며, 본 발명의 순수한 예시적인 것으로 의도되며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 하기 실시예는 다양한 설정에서의 손 또는 다른 표면을 소독하기 위한 기술의 예시일 뿐이다.
실시예
실시예 1
본 실시예는 병원체 불활성화 유체의 짧은 분사에 이은 급속 건조로부터의 인간의 손에서의 박테리아의 불활성화를 설명한다.
대장균의 K-12 균주의 독자적인(original) 용액을 얻었고(NC, Burlington, Carolina Biological Supply Company), 희석 박테리아 용액을 생성하기 위해 영양 배지(Carolina Biological Supply Company, Burlington, NC)에서 10,000배 희석했다. 이러한 실시예에서, 25μL의 희석 용액을 색인된 패드인 인간 손의 중지 및 약지 상에 피펫팅했다. 피펫팅 후, 상기 용액을 피펫 팁으로 펼치고 몇 분 동안 소형 송풍기(Delta Model BFB0712HH-A, Digi-Key, Thief River Falls, MN) 하에서 건조시켰다. 이러한 25μL의 용액은 하기 실시예 4에 개시된 동일한 용액 배치로부터의 박테리아 플레이트 카운트에 기초하여 70 내지 100개의 박테리아를 함유하는 것으로 추정된다. 건조 직후, 과산화수소 수용액(3.0% 농도)을 이전의 대장균 처리된 색인의 중지 및 약지 패드, 중지 및 약지 상에 1초 동안 분사했다. 분사 장치는 물과 유사한 점도를 갖는 폭넓게 다양한 유체의 얇은 코팅을 분사할 수 있는 에어브러시(Patriot Model 105, Badger, Franklin Park, IL)를 포함했다. 대장균 희석 용액으로 미리 처리된 색인 손가락에는 과산화수소 수용액을 분사하지 않았다. 과산화수소 용액을 분사한 후, 중지 및 약지 패드를 동일한 소형 송풍기 하에서 5초 동안 건조시켰다. 이어서 3개의 모든 손가락 패드를 전-캐스트 루리아 배지(Luria broth)(LB) 한천 플레이트(Carolina Biological Supply Company, Burlington, NC) 상에 함입시켰다. 도 8은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트를 도시한다. 이러한 플레이트는 분사되지 않은 색인 손가락 패드와 접촉 된 한천 영역(803)에서 성장한 5개 이상의 박테리아 콜로니를 도시한다. 병원체 불활성화 또는 살균 유체가 신속하게 분사되고 소용적의 강제된 공기로 건조된 중지(801) 및 약지(802) 패드와 접촉된 한천 플레이트의 영역에는 박테리아 콜로니가 성장하지 않은 것으로 보인다.
실시예 2
본 실시예는 병원체 불활성화 유체의 짧은 분사에 이은 급속 건조로부터의 인간의 손에서의 박테리아의 불활성화를 설명한다.
대장균의 K-12 균주의 용액을 얻었고, 희석 박테리아 용액을 생성하기 위해 영양 배지에서 10,000배 희석했다. 모든 생물학적 공급은 Carolina Biological Supply Company(Burlington, NC)로부터 공급받았다. 이러한 실시예에서, 5μL의 상기 희석 용액을 색인된 패드, 인간 손의 중지 및 약지 상에 피펫팅했다. 피펫팅 후, 상기 용액을 피펫 팁으로 펼치고 실시예 1에 개시된 바와 같이 몇 분 동안 소형 송풍기 하에서 건조시켰다. 이러한 5μL의 용액은 하기 실시예 4에 개시된 동일한 용액 배치로부터의 박테리아 플레이트 카운트에 기초하여 15 내지 20개의 박테리아를 함유하는 것으로 추정된다. 건조 직후, 과산화수소 수용액(3.0% 농도)을 이전의 대장균 처리된 색인의 중지 및 약지 패드, 중지 및 약지 패드 상에 1초 동안 분사했다. 분사 장치는 실시예 1에 개시된 에어브러시였다. 대장균 희석 용액으로 미리 처리된 색인 손가락에는 과산화수소 수용액을 분사하지 않았다. 과산화수소 용액을 분사한 후, 중지 및 약지 패드를 동일한 소형 송풍기 하에서 5초 동안 완전히 건조시켰다. 이어서 3개의 모든 손가락 패드를 전-캐스트 루리아 배지 한천 플레이트 상에 함입시켰다. 도 9는 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트를 도시한다. 이러한 플레이트는 분사되지 않은 색인 손가락 패드와 접촉 된 한천 영역(901)에서 성장한 6개 이상의 박테리아 콜로니를 도시한다. 과산화수소 수용액이 신속하게 분사되고 소용적의 강제된 공기로 건조된 중지(901) 및 약지(903) 패드와 접촉된 한천 플레이트의 영역에는 박테리아 콜로니가 성장하지 않은 것으로 보인다.
실시예 3
본 실시예는 기류-기반 분무 분시 시스템으로 적층되고 소형 송풍기로 건조 된 물의 양을 측정하는 시험에 대해 설명한다.
에어브러시로부터 적층된 물의 양 및 소형 송풍기로부터의 기류에 대한 5초 동안의 노출로 실시되는 건조된 양은, 0.4μm 직경 공극을 갖는 25mm 직경 트랙-에칭된 폴리카보네이트 막(Whatman Cyclopore Model 7060-2504, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) 상에서 평가했다. 본 실시예에서 사용된 에어브러시 및 소형 송풍기는 실시예 1에 개시되어 있다. 정밀 저울(Sartorius Model CPA64, Bohemia, NY)을 사용하여 막의 초기 중량을 측정했다. 초기 중량 측정에 이어, 멤브레인을 폴리카보네이트 지지 블록 상에 배치하고 16.3mm 직경의 관통된 구멍을 3개 포함하는 폴리카보네이트 플레이트의 중량으로 유지했다. 플레이트는 관통-구멍들 중 하나가 막과 동심이 되도록 배치되었다. 이후, 막은 대략 1초 동안 배저(Badger) 스프레이 브러시를 사용하여 상기 유지중인 플레이트의 구멍을 통해 물로 얇게 코팅되었다. 상기 플레이트를 즉시 제거하여 칭량하기 위해 막이 저울에 배치되게 했다. 판독 값을 얻은 후, 상기 막을 지지 블록 상의 상이한 위치에 배치하고 상기 유지중인 플레이트로 다시 고정하되 다른 관통-구멍과 정렬시킨다. 이는 유지중인 플레이트 또는 지지 블록에 남아있는 모든 물이 시험용 디스크로 흘러가는 것을 막기 위해 실시되었다. 이후, 소형 송풍기는 막의 수 인치 위에 약 15.3 분당입방피트(CFM)(제조사의 규격에 따름) 정도의 속도로 5초 동안 디스크에 충돌한 후, 막의 중량을 다시 측정했다.
결과는 표 1에 기재된다:
표 1. 적층된 물의 양 및 5초의 활성 건조 후에 제거된 물의 양을 평가하기 위한 중량 측정. 건조 후의 중량은 제거된 물의 중량을 계산하기 위해 적어도 초기 중량의 값과 같다고 가정했다.
분사 면적 및 이러한 면적 상에 적층된 물의 양에 기초하여 계산된 적층된 물의 두께는 약 3.8 내지 약 8.6μm의 범위이다. 적층된 물의 대부분은 막의 상부 표면 상의 공기 유동으로 건조시킴으로써 5초 내에 제거될 수 있다.
실시예 4
본 실시예는 충분한 분무 및 건조 연구에 대한 대조군의 발현을 설명한다.
대장균의 K-12 균주의 용액을 얻었고, 희석 박테리아 용액을 생성하기 위해 영양 배지에서 10,000배, 100,000배, 그리고 1,000,000배 희석했다. 모든 생물학적 공급은 Carolina Biological Supply Company(Burlington, NC)로부터 공급받았다. 0.4μm 공극을 갖는 각각 25mm 직경의 3개의 트랙-에칭된 폴리카보네이트 막(Whatman Nucleopore, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)을 진공 매니폴드(Millipore, Bedford, MA)에 배치했다. 진공 흡입 작동과 함께, 150μL의 상기 희석 용액을 각각의 폴리카보네이트 막 표면에 노출된(무광택) 표면 중앙에 피펫팅했다. 용액은 트랙-에칭된 막을 통해 신속하게 당겨져(pull), 노출된(무광택) 표면에 적층된 박테리아를 남겼다. 진공 매니폴드 상에서 5분간 건조시킨 후, 본 실험에서 다음 단계를 위해 막을 준비했다.
제1 세트의 대조군은 증식 단계를 위해 애즈-리시브드(as-received)(원래의) 대장균 용액의 10,000배 희석물을 사용했다. 이러한 대조군 세트의 경우, 막을 진공 매니폴드에서 박테리아 적층 및 건조 단계 직후, 전-캐스트 루리아 배지(LB) 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 트랙-에칭된 막의 공극은 한천으로부터의 영양분을 막의 무광택면에 적층된 박테리아로 수송할 수 있다. 도 10은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 3개의 막을 도시한다. 도 10은 또한 150μL의 희석 박테리아 용액이 미리 적층된 각 막의 중앙에서의 박테리아 콜로니의 완전한 원형 론(lawn)을 도시한다. 이 실험은 박테리아가 폴리카보네이트 막 상에 적층되고 건조시킨 후 밤새 항온배양하여 한천에서 성장하게 할 수 있음을 입증한다.
하기 실험들은 박테리아-적층된 막에 물을 분사하고 이어서 소형 송풍기로 건조하는 단계를 수반했다. 이러한 실험을 위해, 에어브러시를 사용하여 대략 1초 동안 분사 단계를 실시하고, 막을 대략 5초 동안 소형 송풍기의 유출구 근처에 고정함으로써 건조 단계를 실시했다. 이러한 실시예에 사용된 에어브러시 및 소형 송풍기는 실시예 1에 개시되어 있다. 분사 작용은 각 분사 후에 각 막의 상단에서 관찰된 반사 광에 기초하여 균일한 코팅을 전달한 것으로 평가된다. 소형 송풍기로 5초간 건조한 후, 막들은 모든 유체가 제거되고 완전히 건조된 것으로 보였다.
제2 세트의 대조군은 증식 단계를 위해 애즈-리시브드 대장균 용액의 10,000배 희석물을 사용했지만, 한천 플레이트 상에 막을 직접 배치하는 대신, 막을 진공 매니폴드에 유지하고 이후 물이 분사되고, 제거되고, 한천 플레이트에 배치되기 전에 소형 송풍기로부터의 강제된 공기로 5초 동안 건조되었다. 도 11은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 도 11은 또한 150μL의 희석 박테리아 용액이 미리 적층된 각 막의 중앙에서의 박테리아 콜로니의 완전한 원형 론을 도시한다.
제3 세트의 대조군은 증식 단계를 위해 애즈-리시브드 대장균 용액의 100,000배 희석물을 사용했다. 박테리아 적층 및 건조 후, 막을 진공 매니폴드에 유지하고 이후 물이 분사되고, 제거되고, 한천 플레이트에 배치되기 전에 소형 송풍기로부터의 강제된 공기로 5초 동안 건조되었다. 도 12는 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 도 12는 또한 150μL의 희석 박테리아 용액이 미리 적층된 각 막의 중앙에서의 대략 50개, 65개, 및 40개의 박테리아 콜로니를 도시한다.
제4 세트의 대조군은 증식 단계를 위해 애즈-리시브드 대장균 용액의 1,000,000배 희석물을 사용했다. 박테리아 적층 및 건조 후, 막을 진공 매니폴드에 유지하고 이후 물이 분사되고, 제거되고, 한천 플레이트에 배치되기 전에 소형 송풍기로부터의 강제된 공기로 5초 동안 건조되었다. 도 13은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 도 13은 또한 150μL의 희석 박테리아 용액이 미리 적층된 각 막의 중앙에서의 1개, 2개, 및 11개의 박테리아 콜로니를 도시한다.
이러한 실험은 박테리아 희석 용액이 폴리카보네이트 막 상에 적층되고, 건조되고, 물로 분사되고, 공기-건조되고, 밤새 항온배양을 통해 한천에서 성장되도록 허용할 수 있음을 입증한다. 제4 대조군 세트(1,000,000배 희석)의 막에 대한 평균 박테리아 콜로니 수는 5이다. 제3 대조군 세트(100,000배 희석)의 막에 대한 평균 박테리아 콜로니 수는 51이다. 이러한 수에 기초하여, 150μL의 애즈-리시브드 대장균 용액의 10,000배 희석액으로 500개의 박테리아가 적층될 것으로 예상된다.
실시예 5
본 실시예는 과산화수소 수용액(3 %)의 짧은 분사에 이어 신속하게 건조되는 폴리카보네이트 막 상에서의 박테리아의 불활성화를 설명한다. 이러한 실험을 위해, 폴리카보네이트 막 상에 박테리아를 적층한 후, 과산화수소 용액을 분사하고 강제 공기로 막을 건조시키는 것을, 실시예 4에 개시된 물질, 장비, 및 방법을 사용하여 실시했다.
제1 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 10,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 500개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
3%(w/v)의 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소의 수용액을 얻고(Walgreens, Allston, MA), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 14는 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
제2 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 100,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 50개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
3%(w/v)의 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소의 수용액을 얻고(Walgreens, Allston, MA), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 15는 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
제3 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 1,000,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 5개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
3%(w/v)의 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소의 수용액을 얻고(Walgreens, Allston, MA), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 16은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
이러한 실시예의 제1 세트의 막으로부터의 결과는 이러한 제1 세트의 막 상에 대략 500개의 박테리아의 불활성화를 나타낸다. 이러한 발견은 과산화수소(3%) 희석 수용액으로의 짧은 분사 후, 신속히 건조하는 것이, 처리된 표면의 박테리아 개체수를 최소 2.7 로그 감소시킬 수 있음을 보여준다.
실시예 6
본 실시예는 과산화수소 수용액(1% w/v 및 0.33% w/v)의 짧은 분사에 이어 신속하게 건조되는 폴리카보네이트 막 상에서의 박테리아의 불활성화를 설명한다. 이러한 실험을 위해, 폴리카보네이트 막 상에 박테리아를 적층한 후, 과산화수소 용액을 분사하고 강제 공기로 막을 건조시키는 것을, 실시예 4에 개시된 물질, 장비, 및 방법을 사용하여 실시했다.
막들을 애즈-리시브드 대장균 용액의 10,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 500개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
3%(w/v)의 과산화수소 농도를 갖는 과산화수소의 수용액을 얻고(Walgreens, Allston, MA), 3배, 그리고 다시 3배 희석하여 1%(w/v) 및 0.33%(w/v) 과산화수소 수용액을 제공했다.
1%(w/v) 과산화수소 수용액을 제1 세트의 박테리아-적층된 막 상에 분사한 뒤 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 17은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
0.33%(w/v) 과산화수소 수용액을 제2 세트의 박테리아-적층된 막 상에 분사한 뒤 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 18은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 하나의 막에는 3개의 박테리아 콜로니가 보이고, 나머지 각 막은 하나의 박테리아 콜로니만을 포함한다.
과산화수소 농도의 3%(w/v) 내지 1%(w/v)로부터 0.33%(w/v)로의 감소는 병원체 불활성화 또는 사명 유체의 효과을 감소시키는 것으로 보이는 반면, 0.33%(w/v) 과산화수소 용액은 여전히 실질적인 효과을 유지하는 것을 주지할 수 있다.
실시예 7
본 실시예는 차아염소산 수용액의 짧은 분사에 이어 신속하게 건조되는 폴리카보네이트 막 상에서의 박테리아의 불활성화를 설명한다. 이러한 실험을 위해, 폴리카보네이트 막 상에 박테리아를 적층한 후, 차아염소산 용액을 분사하고 강제 공기로 막을 건조시키는 것을, 실시예 4에 개시된 물질, 장비, 및 방법을 사용하여 실시했다.
제1 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 10,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 500개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
0.046%의 차아염소산 농도를 갖는 차아염소산 수용액을 얻고(Excelyte, Integrated Environmental Technologies, LTD., Little River, SC), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 19는 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
제2 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 100,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 50개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
0.046%의 차아염소산 농도를 갖는 차아염소산 수용액을 얻고(Excelyte, Integrated Environmental Technologies, LTD., Little River, SC), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 20은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 도면의 상부의 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않지만, 도면에 도시된 다른 2개의 막에는 단일 박테리아 콜로니가 존재할 수 있다.
제3 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 1,000,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 5개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
0.046%의 차아염소산 농도를 갖는 차아염소산 수용액을 얻고(Excelyte, Integrated Environmental Technologies, LTD., Little River, SC), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 21은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
본 실시예의 제1 세트의 막으로부터의 결과는 이러한 제1 세트의 막 상에 대략 500개의 박테리아의 불활성화를 나타낸다. 이러한 발견은 차아염소산 희석 수용액의 짧은 분사 후, 신속히 건조하는 것이, 처리된 표면의 박테리아 개체수를 최소 2.7 로그 감소시킬 수 있음을 보여준다.
실시예 8
본 실시예는 이소프로필 알코올 수용액의 짧은 분사에 이어 신속하게 건조되는 폴리카보네이트 막 상에서의 박테리아의 불활성화를 설명한다. 이러한 실험을 위해, 폴리카보네이트 막 상에 박테리아를 적층한 후, 차아염소산 용액을 분사하고 강제 공기로 막을 건조시키는 것을, 실시예 4에 개시된 물질, 장비, 및 방법을 사용하여 실시했다.
제1 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 10,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 500개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
70%의 이소프로필 알코올 농도를 갖는 이소프로필 알코올 수용액을 얻고(CVS, Belmont, MA), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 22는 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
제2 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 100,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 50개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
70%의 이소프로필 알코올 농도를 갖는 이소프로필 알코올 수용액을 얻고(CVS, Belmont, MA), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 23은 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
제3 세트의 막을 애즈-리시브드 대장균 용액의 1,000,000배 희석액 150μL를 적층시켜 제조했다. 실시예 4의 지침을 사용하여, 이들 막 각각에 5개의 박테리아가 적층된 것으로 추정된다.
70%의 이소프로필 알코올 농도를 갖는 이소프로필 알코올 수용액을 얻고(CVS, Belmont, MA), 이들 박테리아-적층된 막 상에 분사한 다음, 소형 송풍기로 건조시키고, 막을 한천 플레이트에 무광택면을 위로하여 배치했다. 도 24는 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상의 이러한 3개의 막을 도시한다. 이 막에는 박테리아 콜로니가 보이지 않아, 모든 적층된 박테리아가 불활성화되거나 사멸됐다는 것을 나타낸다.
본 실시예의 제1 세트의 막으로부터의 결과는 이러한 제1 세트의 막 상에 대략 500개의 박테리아의 불활성화를 나타낸다. 이러한 발견은 이소프로필 알코올 수용액의 짧은 분사 후, 신속히 건조하는 것이, 처리된 표면의 박테리아 개체수를 최소 2.7 로그 감소시킬 수 있음을 보여준다.
실시예 9
본 실시예는 과산화수소 수용액의 짧은 분사에 이어 신속하게 건조되는 폴리카보네이트 막 상에서의 박테리아의 불활성화를 설명한다. 본 실시예에서 사용된 과산화수소 수용액은 증류수를 사용하여 희석되거나 또는 과산화수소 수용액(12%) (O-W & Company, Fort Collins, Colorado)로부터의 애즈-리시브드 상태로 사용된다. 유체의 분사에 사용되는 에어브러시는 막을 건조 시키는데 사용되는 송풍기와 함께 실시예 1에 개시되어 있다.
바실러스 섭틸리스 포자의 6633 세포주의 용액을 얻고(NAMSA, Northwood, OH), 증류수로 100배 희석하여 1ml당 대략 190,000개의 포자를 함유하는 희석 포자 용액을 제조했다. 0.4μm 공극을 갖는 각각 25mm 직경의 3개의 트랙-에칭된 폴리카보네이트 막(Whatman Nucleopore, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)을 진공 매니폴드(Millipore, Bedford, MA)에 배치했다. 진공 흡입 작동과 함께, 150μL의 상기 희석 용액을 각각의 폴리카보네이트 막 표면에 노출된(무광택) 표면 중앙에 피펫팅했다. 용액은 트랙-에칭된 막을 통해 신속하게 당겨져, 각 막의 노출된(무광택) 표면에 대략 30,000개의 포자를 남겼다. 진공 매니폴드 상에서 3분간 건조시킨 후, 소형 송풍기로부터의 기류하에 각각의 막을 고정하여 막을 추가로 건조시켰다.
이러한 포자-퇴적된 막을 사전-세척한 실험실 벤치 표면에 배치하고, 에어 브러시를 사용하여 증류수, 또는 3%, 6%, 9%, 또는 12%의 과산화수소 수용액으로 대략 1초간 분사한 후, 상기 막을 대략 5초 동안 소형 송풍기의 유출구 근처에 고정함으로써 건조 단계를 실시했다. 분사 작용은 각 분사 후에 각 막의 상단에서 관찰된 반사 광에 기초하여 균일한 코팅을 전달한 것으로 평가된다. 소형 송풍기로 5초간 건조한 후, 막들은 모든 유체가 제거되고 완전히 건조된 것으로 보였으며, 이들을 37℃에서 밤새 항온배양한 후의 한천 플레이트 상에 배치했다. 본 실시예에 사용된 한천 플레이트는 사전-캐스트 루리아 배지(LB) 한천 플레이트(Carolina Biological Supply Company, Burlington, NC)였다.
도 25a 내지 도 25e는 37℃에서 밤새 항온배양한 후, 한천에 다양한 포자-적층되고 유체-분사된 막의 이미지를 도시한다. 도 25a 내지 도 25e는 본원에서 역순으로 설명된다. 도 25e의 패널(2501)에 도시된 바와 같이, 이미지는 증류수의 짧은 분사를 수용한 포자-적층된 막 상의 상당한 박테리아 성장을 도시한다. 여기서 실질적인 박테리아 성장에 대한 증거는 각각의 원형 막의 중심에서의 (대략) 원형의 어두운 패치이다. 패널(2501)에서, 어두운 패치는 포자 용액이 막에 적층되고, 37℃에서 밤새 항온배양한 후, 물 분사 및 건조된 곳에서 성장한 박테리아의 완벽한 론을 포함한다.
도 25d(패널(2502))는 3% 과산화수소 수용액의 짧은 분사를 수용한 포자-적층된 막에서의 실질적인 박테리아 성장을 입증하는 이미지를 도시한다. 여기서, 실질적인 박테리아 성장에 대한 증거는 각각의 원형 막의 중심에서의 (대략) 원형의 어두운 패치이다. 도 25d에서, 어두운 패치는 포자 용액이 막에 적층된 곳에서 성장한 박테리아의 (거의) 완벽한 론을 포함한다. 바실러스 섭틸리스 포자를 신속하게 불활성화하기 위한 3% 과산화수소 수용액의 능력에 대한 몇 가지 증거는, 각각의 원형 막의 중앙에 있는 보다 큰 어두운 패치 내의 작지만 뚜렷한 어두운 패치의 출현을 통해 확인할 수 있다. 이러한 소형의 뚜렷한 패치는 3%(w/v) 과산화수소 수용액의 짧은 분사에 의해 불활성화되지 않은 포자로부터 상징힌 고립된 콜로니에 상응할 가능성이 있다. 어느 정도의 불활성화에 대한 증거는 이러한 작지만 뚜렷한 어두운 패치들 사이에 박테리아가 없거나 깨끗한 지역의 출현으로 볼 수 있다.
도 25c(패널(2503))는 6%(w/v) 과산화수소 수용액의 짧은 분사를 수용한 포자-적층된 막에 박테리아 성장이 없는 것을 도시한다. 도 25b(패널(2504))는 9%(w/v) 과산화수소 수용액의 짧은 분사를 수용한 포자-적층된 막에 박테리아 성장이 없는 것을 도시한다. 마지막으로, 도 25a(패널(2505))는 12%(w/v) 과산화수소 수용액의 짧은 분사를 수용한 포자-적층된 막에 박테리아 성장이 없는 것을 도시한다. 패널(2503(도 25c), 2504(도 25b), 및 2505(도 25a))에서, 박테리아 성장에 대한 증거는, 과산화수소 용액의 분사, 건조, 및 후속적인 37℃에서의 밤새 항온배양에 앞서 포자 용액이 적층된 각각의 막의 중앙에서의 소형이고 뚜렷한 또는 대형이고 완벽한 어두운 패치가 부재하며, 따라서, 박테리아 포자의 불활성화가 완료되었음이 도시된다. 도 25a 내지 도 25e에서, 모든 막을 한천 배지의 상부에 위치시킨 채로 이미징했다. 이러한 구성은 발아 및 증식에 대해 불활성화되지 않은 포자가 각 막 내의 초미세(submicron) 관통-구멍 또는 공극을 통해 한천으로부터 영양분을 끌어당길 수 있게 한다.
특히, 박테리아 성장은 6%, 9%, 또는 12%(w/v) 과산화수소의 수용액으로 분사된 포자-적층된 막에서는 보이지 않는다. 도 25a 내지 도 25e에 결과가 도시된 실험은, 표면 상의 박테리아 포자가 과산화수소 수용액의 짧은 분사에 이어서 신속한 건조에의해 불활성화될 수 있음을 입증한다.
본 발명이 다양한 양태 및 실시예와 관련하여 설명되었지만, 개시된 기술이 이러한 양태 또는 실시예로 제한되는 것을 의도하지 아니한다. 반대로, 개시된 기술은 당해 기술 분야의 숙련가에게 자명한 바와 같이 다양한 대안, 개질, 및 동등물을 포함한다. 따라서, 상기한 설명 및 도면은 예의 방식일 뿐이다.
Claims (38)
- 병원체를 사멸 또는 불활성화하기 위한 시스템으로서,
하나 이상의 노즐과 유체 통신(fluid communication)하는 활성제 수용기(receptacle)를 갖는 하우징;
상기 하나 이상의 노즐과 유체 통신하는 에어 펌프;
상기 하나 이상의 노즐을 통하여 전달 용량의 에어로졸로서의 활성제의 전달을 제어하도록 구성되는 제어 모듈을 포함하며,
여기서, 상기 시스템은 5초 이하의 시간 기간 동안 얇고 균일하게 건조되는 코팅으로 상기 전달 용량을 타겟 표면에 전달하도록 구성되는, 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐에 공기를 제공하도록 구성되는 에어 탱크를 추가로 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐에서의 압력을 제어하도록 구성되는 압력 조절장치를 추가로 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제어 모듈에 통신가능하게 결합되고 상기 시스템의 작동과 관련된 정보를 디스플레이하도록 구성되는 디스플레이를 추가로 포함하는, 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 디스플레이는 상기 시스템의 작동과 관련된 지시를 수신하도록 구성되는 인터랙티브 디스플레이(interactive display)를 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐에 근접한 상기 타겟 표면의 존재를 감지하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 추가로 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 타겟 표면에 전달되는 상기 전달 용량을 건조하도록 구성되는 건조 컴포넌트(dry component)를 추가로 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 활성제 수용기가 제거가능하고 재충전가능한(refillable) 시약-함유 카트리지를 하우징하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 활성제 수용기가 상기 활성제의 공급을 수용하는 저장소로서 구성되는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 활성제가 과산화수소 수용액, 차아염소산 수용액, 이소프로필 알코올 수용액, 에탄올 수용액, 과초산 수용액, 아세트산 수용액, 차아염소산나트륨 수용액, 오존 수용액, 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 용액을 포함하는, 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 과산화수소 수용액이 약 0.3 내지 약 15%의 과산화수소를 포함하는, 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 과산화수소 수용액이 약 0.33%, 1%, 3%, 6%, 9%, 또는 12%의 과산화수소를 포함하는, 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 차아염소산 수용액이 약 0.046% 이상의 차아염소산을 포함하는, 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 이소프로필 알코올 수용액이 약 70% 이상의 이소프로필 알코올을 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 활성제가 과초산과 과산화수소의 수성 혼합물을 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐이 단일 고정식 노즐을 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐이 2개 이상의 고정식 노즐을 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐이 2개 이상의 가동성(moveable) 노즐을 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐을 활성화하기 위한 사용자 입력(user input)을 수신하도록 구성되는 하나 이상의 작동장치(actuator)를 추가로 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐이 약 1 내지 약 50μm의 두께를 갖는 균일한 층의 상기 활성제를 상기 타겟 표면에 전달하도록 구성되는, 시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 균일한 층이 약 5 내지 약 20μm의 두께를 갖는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐이 초음파 노즐인, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 노즐이 기류-기반 분무(atomizing) 노즐을 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 시스템이 압력-기반 유체 펌프를 포함하는, 시스템.
- 표면 상의 병원체를 사멸 또는 불활성화하기 위한 방법으로서,
상기 표면 상에 활성제의 에어로졸화된 층을 얇고 상당히 균일한 코팅으로 분사하는 단계를 포함하고,
여기서, 상기 분사는 제1 시간 기간 동안 일어나며, 상기 에어로졸화된 층은 제2 시간 기간 동안 건조되기에 효과적인 동시에 상기 표면 상의 상기 병원체를 사멸 또는 불활성화하기에 효과적이며, 여기서, 상기 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간의 지속 시간은 5초 미만인, 방법. - 제25항에 있어서, 상기 병원체가 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 이들의 포자, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 박테리아가 엔테르코커스 파에시움(Enterococcus faecium), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 클레브시엘라 뉴모 니아에(Klebsiella pneumoniae), 아시네토박터(Acinetobacter), 슈도모나스 아에루 기노사(Pseudomonas aeruginosa), 및 엔테로박터(Enterobacter("ESKAPE"))를 포함하는, 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 박테리아가 대장균(Escherichia coli), 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 및 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes) 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 바이러스가 비피막 바이러스(nonenveloped virus)를 포함하는, 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 비피막 바이러스가 노로바이러스, 리노바이러스, 콕사키바이러스, 로타바이러스, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 바이러스가 피막 바이러스를 포함하는, 방법.
- 제31항에 있어서, 상기 피막 바이러스가 인플루엔자 바이러스를 포함하는, 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 포자가 클로스트리듐 디피실(Clostridium difficile )의 포자를 포함하는, 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 표면이 손(hand)의 표면인, 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간의 지속 시간이 3초 미만인, 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 제1 시간 기간이 약 1초 이하인, 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 제2 시간 기간이 약 2초 이하인, 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 활성제의 층이 약 1 내지 약 50μm 두께인, 방법.
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