KR20240064760A - 병원성 의료 폐기물 처리를 위한 개선된 소독-고형화 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고체 및 유체 샘플을 동시적으로 처리 및 소독할 수 있는 생의학 폐기물의 효율적인 고형화를 위한 개선된 방법에 대해 개시하고 있다. 상기 방법은 알칼리성 수용액에 폐기물 샘플을 첨가한 후, 정의된 부피 및/또는 중량 조성의 고체 물질을 첨가하여 99.9% 초과의 미생물 소독과 함께 즉각적인 고형화를 유도하는 것을 포함하는 생의학 폐기물을 소독하는 방법과 생의학 폐기물의 처리를 위한 올인원 소독 장치를 포함한다.
Description
본 발명은 고체 및 유체 샘플을 동시적으로 처리 및 소독할 수 있는 생의학 폐기물의 효율적인 고형화를 위한 개선된 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 알칼리성 수용액에 폐기물 샘플을 첨가한 후, 정의된 부피 및/또는 중량 조성의 고체 물질을 첨가하여 99.9% 초과의 미생물 소독과 함께 즉각적인 고형화를 유도하는 것을 포함하는 생의학 폐기물을 소독하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 생의학 폐기물을 처리하기 위한 소독 장치에 관한 것이다.
생체의료 시험 샘플들과 같은 감염성 폐기물을 잘못 관리하면 미생물/독소/바이러스의 전파를 초래하고 나아가 전염성 및 감염성 질병의 확산을 촉진시킬 수 있다. WHO 입장 성명 (2000)에 따르면, 감염된 피하 주사바늘 및 주사기와 같은 의료 폐기물의 부적절한 관리로 인해서, 전세계적으로 B형 간염 (2,100만건), C형 간염 (200만건) 및 HIV (26만건) 관련 감염이 발생했던 것으로 나타났다. WHO에서 인용한 아래의 진술은 적절한 의료 폐기물 관리의 중요성과 필요성을 강조하고 있다: "의료 폐기물을 제대로 관리하지 않으면 의료업계 종사자, 폐기물 처리자, 환자 및 지역사회 전반이 감염, 독성 영향과 부상, 및 환경 오염 위험에 노출될 수 있다. 모든 의료 폐기물들은 발생 즉시 분리하여, 적절하게 처리해서, 안전하게 폐기되어야 한다." (http://www.who.int/topics/medical_waste/en/에서 다시 볼 수 있음)
액체 폐기물에 응집제를 첨가하면 유출과 에어로졸화의 위험을 줄일 수 있다. 탈지면, 날카로운 물건들, 티슈 페이퍼와 같은 고체 폐기물들도 감염의 확산을 초래할 수 있으며, 현재 사용되고 있는 단순 흡수제나 차아염소산염이 이러한 폐기물들을 항상 처리할 수 있는 것은 아니다. 응집제/겔화제에 소독제가 포함되어 있는 경우라면, 해당 폐기물을 규제 대상이 아닌 의료 폐기물로서 처리하는 것이 가능할 수 있는데, 이것은 레드백에 담는 것 (red-bagging)보다 비용이 저렴하다. 이러한 소독된 의료 폐기물의 분리, 운송 및 소각은 더 쉽고, 안전하며, 의료 시설의 의료 폐기물 처리 비용을 절감시킨다.
액체 생의학 폐기물의 관리를 위해 여러가지 전략들이 채택되었는데, 여기에는 위생 하수 처리 방법, 최소 접촉 시간 30분의 1% 차아염소산나트륨 용액 또는 물, 70% 에탄올, 4% 포름알데히드, 70% 이소프로필 알코올, 25% 요오드 또는 6% 과산화수소 1리터당 표백 분말 10-14 g을 사용하는 화학적 처리, 염소나 글루타르알데히드와 같은 소독제 또는 살균제가 함유된 고흡착 건조 중합체, 폐쇄형 처리 시스템 등을 사용하는 액체 폐기물 고형화가 포함되지만, 이에 제한되지는 않는다. 논문 ["Liquid biomedical waste management: An emerging concern for physicians, Biswal S, Muller J Med Sci Res 2013, 4, 99-106]을 참조할 수 있는데, 이에 따르면 미생물 부하량이 높거나 단백질 함량이 풍부한 배양 배지는, 안전한 용기 내에서 최소 8시간 동안 1:10으로 희석된 5.23% 차아염소산나트륨을 사용하여 불활성화한 후, 위생 하수구에 처리하여 버린 후 최소 10분간 다량의 찬물로 플러싱하는, 엄격한 소독 절차가 필요하다고 명시하고 있다.
고형화 시스템 (고흡수제)은 생체의료 유체 폐기물의 처리 및 보다 안전한 폐기를 위한 다른 방법들에 비해 유리한 것으로 생각된다. 고흡수성 중합체는 일반적으로 비스아크릴아미드, 트리아크릴레이트, 디메타크릴레이트 또는 트리알릴아민을 포함하나 이에 제한되지 않는 내부 가교제, 예컨대 올리고-작용성 단량체를 사용하여, 아크릴산 또는 이의 금속염 / 암모늄염 및 알킬 아크릴레이트를 포함하지만 이에 국한되지 않는 불포화 카르복실산 또는 이의 유도체를 중합하여 제조된다.
여러 특허들이 이러한 응고 시스템의 개발에 대하여 교시한 바 있다. 흡수성 구조에 기반한 우수한 액체 보유성, 투과성 및 기계적 강도를 갖는 표면 가교된 고흡수성 중합체에 관한 특허 US7291674B2를 참조할 수 있다.
겔 블록이 감소된 액체 고형화를 위한 복수의 제2 입자와 결합된 하나 또는 복수의 표면 가교된 고흡수성 입자 및 액체 의료 폐기물의 고형화 방법이 설명되어 있는, 특허 US8450389B1도 참조할 수 있다.
용기, 상처 덮개 및 패킷과 함께 표면 가교된 복수의 초흡수성 입자를 포함하고 겔 블록이 감소된 유사한 액체 고형화 시스템을 포함하는 휴대용 상처 치료 시스템이 설명되어 있는, 또 다른 특허 US9533081B1도 참조할 수 있다.
부분적으로 가수분해된 폴리(비닐 아세테이트), 가교된 폴리(비닐 알코올), 가교된 하이드록시알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트; 에틸렌 옥사이드의 중합체 및 공중합체와 아크릴아미드의 중합체 및 공중합체의 친수성 크세로겔 (xerogel)을 포함하는 체액 폐기물 고형화 장치를 설명하고 있는, 특허 US5391351A도 참조할 수 있다.
공지된 밀도를 갖는 소정 부피의 액체를 고형화하기 위한 고형화 장치가 다양한 밀도를 갖는 3개의 흡착제를 포함하여 전체 부피에 걸쳐 유동성 물질의 제어된 안정화를 달성하는 것에 대해 설명하고 있는, 특허 US6797857B2도 참조할 수 있다.
액체 폐기물을 흡수하기 위한 캡슐로서, 해당 캡슐 내에 분말 흡착성 물질이 배치되어 있고, 수용성인 상기 캡슐의 본체가 흡입 캐니스터 내에 위치한 액체 폐기물의 흡착을 유도하는 것인, 캡슐을 설명하고 있는, 특허 US5424265A도 참조할 수 있다.
물, 수성 액체와 혈액을 흡수할 수 있는 고흡수성 입자 중합체와, 및 상기 고흡수성 중합체를 제조하는 방법에 관한 특허 US9102806B2도 참조할 수 있다. 상기 고흡착성 중합체는 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌 아크릴산 공중합체, 스티렌 공중합체, 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 공중합체, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리아미드, 폴리에스테르, 이들의 혼합물, 또는 이들의 공중합체 중에서 선택되는 임의의 부류의 열가소성 중합체 1-10 중량%로 구성되며, 그 표면은 인간의 피부와 유사한 pH 값을 갖는 중화된 다가의 금속염 용액으로 처리된다.
규소 원자에 최소 하나의 비닐기 또는 하나의 알릴기가 부착된 실란 유도체와, 높은 원심분리 보수능 (centrifuge retention capacity)을 갖는 적어도 하나의 Si-O 결합으로 이루어지는 내부 가교제를 포함하는 고흡수성 중합체를 설명하고 있는, 특허 US8403904B2도 참조할 수 있다.
고흡수성 중합체, 이들의 제조 방법 및 액체 고형화에서의 사용 방법은, 여러 특허들, 즉 EP2739660B2, US20130310251A1, EP0273141B1, US8476189B1, JP5527916B2, US5578318A, DE69815670T2, US8821363B1에서 설명된 바 있다.
사용한 탈지면, 티슈 페이퍼, 주사기 및 주사바늘을 포함하되 이에 국한되지 않는 고체 폐기물은 일반적으로 승인된 소독제 및/또는 살균제를 사용하여 소독하며, 소각하거나 재활용된다. 폐기물 매립 또는 쓰레기 매립, 시멘트 구덩이 처리, 플라스틱 폼, 모래, 시멘트 또는 점토를 이용한 고정화, 저온/중온/고온 소각, 제어된 소각, 스팀 오토클레이빙, 회전식 가마, 마이크로파 처리, 화학적 처리, 파쇄, 용융 등은 고체 폐기물 처리에 있어 일반적인 관행이다 (참조: WHO @ www.who.int/ 및 의료 폐기물 관리, 국제 적십자 위원회 @ www.icrc.org/). 표백제, 즉 차아염소산염, 수산화나트륨 또는 기타 화학 소독제의 1-10% 용액이 생의학 폐기물을 소독하는데 사용된다. 열, 알칼리 소화제 및 마이크로파도 이러한 목적으로 사용된다.
아크릴레이트계 고형화제는, 가격이 저렴하고 용도가 광범위하지만, 단점이 전혀 없지 않다. 일반적으로 완전히 겔화되기까지 10-15분 정도 소요되며, 쉽게 재활용되지 않는다. 이들은 생분해성이 아니며, 일부 아크릴레이트는 가연성인 것으로 나타났다. 연구에 따르면, 일부 아크릴레이트들과 이들의 원료는 발암성일 수 있는 것으로 나타났다. 아크릴의 제조는 건강과 환경 모두에 영향을 미친다. 제조에 사용되는 여러 화학물질들과 아크릴 공장에서 나오는 화학 폐기물들은 독성이 있다. 차아염소산염 (표백제)은 혈액과 같이 유기물 함량이 높은 폐기물에 항상 효과적인 것은 아니다. 또한, 액체 및 고체 의료 폐기물 모두를 동시적으로 처리, 고정화 및 소독할 수 있는 소독 시스템은 문헌에서 찾아볼 수 없다.
사용된 약어
WHO
: 세계 보건 기구
min.
: 분
wt%
: 중량 백분율
NaOH
: 수산화나트륨
mg
: 밀리그램
mL
: 밀리리터
kg
: 킬로그램
본 발명의 목적
본 발명의 주된 목적은 고체 및 유체 샘플을 동시에 처리하고 소독할 수 있는 효율적인 고형화 시스템의 개발에 관한 것이다.
또 다른 목적은 필수적인 현장 진료에서 용기 또는 수집 용기에 수집된 고체 및 유체 폐기물의 처리에 대한 준비 방법을 제공하는 것이다.
세 번째 목적은 유출과 직업적 노출을 줄임으로써 고체 및 액체 폐기물 모두를 포함하는 생의학 폐기물 관리 방법을 제공하기 위한, 쉽고 안전하며 비용 효율적인 전략을 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 고형화 후 샘플의 처리 및 운송을 포함한 처분의 준비를 위해, 폐기물 내 감염원을 파괴 또는 소독 또는 불활성화하여 고체 및 유체 폐기물의 처리 준비 방법을 개발하는 것이다.
상기 기술적 배경을 고려하여, 본 발명은 생의학 폐기물의 소독 및 고형화를 위한 개선된 방법을 개시하고자 한다. 본 방법에는 고형화제와 염기화 용액의 고체 분말을 사용하는 작업이 수반되는데, 이들을 정의된 부피 및/또는 중량 조성으로 고체 또는 유체 폐기물 샘플들과 함께 혼합하면, 최대 100% 미생물 소독과 함께 즉각적으로 이들을 고형화시킨다.
본 발명은 미생물, 특히 박테리아, 진균류 등, 바이러스와 기타 독소를 비롯한 감염원의 파괴, 소독 또는 불활성화와 결합된, 수집 용기에 수집된 고체 및 유체 폐기물의 처리 준비를 위한 소독 시스템으로서, 처리, 취급 및 운송을 포함하는 상기 처분이 보다 쉽고 안전하며 비용 효율적인 것인, 소독 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 유체 의료 폐기물, 특히 염, 당, 타액, 소변, 혈액, 병원 화학물질 등을 위한 비유동성 (non-pourable) 환경을 조성하는 방법으로서, 유출 및 직업적 노출과 관련된 위험이 최소화되고, 추가로 고체 의료 폐기물, 특히 탈지면, 티슈 페이퍼, 면봉, 주사바늘 등의 처리에 관련된 위험도 최소화되며, 미처리 및 감염된 샘플의 축적과 관련된 위험이 최소화되거나 99.9% 초과의 미생물 소독이 부가된 고체 및 액체 폐기물을 혼합하여 함께 처리하는 것인, 방법을 제공하는 것이다.
다른 실시형태에서, 본 발명은 유체 또는 고체 의료 폐기물의 완전한 소독을 위한 pH 조절 염기 또는 알칼리의 수용액에 이어서, 단백질, 미생물 배양물, 염 또는 금속 이온을 고농도로 함유하는 고체 또는 유체 샘플의 즉각적인 고형화를 위한, 산화물계 고체 분말을 단일 또는 복수로 첨가하는 과정을 수반하는 방법을 개시한다.
최종적인 목적으로, 본 발명은 고체 또는 액체 샘플을 수집하고, 필요한 경우, 상기 샘플의 처리 준비를 위한 사전 병원체 소독을 통해 이들을 고정화할 수 있는 필수적 크기의 올인원 샘플 수집-소독-고형화 장치를 만들고자 한다.
도 1은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화염 (NaCl) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화염 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 2는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 당 (수크로스) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 당 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 당 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 3은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 염 (NaCl)과 당 (수크로스) 용액의 혼합물에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 0.5 mL의 포화염 + 0.5 mL의 포화 당 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 + 당 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 4는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 6% BSA 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 6% BSA 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 6% BSA 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 5는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 염 (NaCl)과 6% BSA 용액의 혼합물에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 0.5 mL의 포화염 + 0.5 mL의 6% BSA 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 + 6% BSA 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 6은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 7은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 요오드 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 요오드 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 요오드 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 8은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 혈액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 인공 혈액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 혈액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후. 6% BSA가 단백질 함량을 제공하였고, 헴 (heme)은 철(II) 복합체로 대체하였다.
도 9는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 소변에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 소변, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 10은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 타액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 타액, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 11은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 포화염 (NaCl) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화염 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 12는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 당 (수크로스) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 당 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 당 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 13은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 6% BSA 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 6% BSA 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 6% BSA 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 14는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 15는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 요오드 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 요오드 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 요오드 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 16은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 혈액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 인공 혈액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 혈액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후. 6% BSA가 단백질 함량을 제공하였고, 헴 (heme)은 철(II) 복합체로 대체하였다.
도 17은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 소변에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 소변, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 18은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 타액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 타액, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 19는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 포화염 (NaCl) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화염 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 20은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 당 (수크로스) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 당 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 당 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 21은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 6% BSA 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 6% BSA 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 6% BSA 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 22는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 23은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 요오드 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 요오드 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 요오드 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 24는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 혈액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 인공 혈액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 혈액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후. 6% BSA가 단백질 함량을 제공하였고, 헴 (heme)은 철(II) 복합체로 대체하였다.
도 25는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 소변에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 소변, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 26은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 타액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 타액, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 27은 알루미나 (크로마토그래피 등급, 염기성, 60-325 메쉬)를 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 알루미나를 첨가한 후.
도 28은 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물)를 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 티타니아를 첨가한 후.
도 29는 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 탈지면 조각에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 탈지면 조각, 및 고형화를 위해 실리카겔 첨가 후: (b) 60-120 메쉬, (c) 100-200 메쉬 및 (d) 230-300 메쉬.
도 30은 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 티슈 페이퍼에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 티슈 페이퍼 조각, 및 고형화를 위해 실리카겔 첨가 후: (b) 60-120 메쉬, (c) 100-200 메쉬 및 (d) 230-300 메쉬.
도 31은 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 주사바늘에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 주사바늘, 및 고형화를 위해 실리카겔 첨가 후: (b) 60-120 메쉬, (c) 100-200 메쉬 및 (d) 230-300 메쉬.
도 32는 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 고체 면봉에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 면봉, 및 고형화를 위해 실리카겔 첨가 후: (b) 60-120 메쉬, (c) 100-200 메쉬 및 (d) 230-300 메쉬.
도 33은 알루미나 (크로마토그래피 등급, 염기성, 60-325 메쉬)을 첨가하였을 때 티슈 페이퍼에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 티슈 페이퍼 조각, 및 (b) 고형화를 위해 알루미나 첨가 후.
도 34는 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물)을 첨가하였을 때 티슈 페이퍼에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 티슈 페이퍼 조각, 및 (b) 고형화를 위해 티타니아 첨가 후.
도 35는 대조군으로서 채취한 샘플 (A,D), 수성 NaOH 첨가 후 (B,E)와 NaOH 수용액의 고형화 후 (C,F), 및 대장균 (A-C)과 황색포도상구균 (S. aureus)를 함유하는 박테리아 배양액으로 배양된 페트리 디쉬들의 사진을 도시한 것으로, 정량 실험에서 완전한 소독을 확인하였다.
도 36은 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 고체 및 액체 폐기물의 혼합물에 대한 대규모 고형화 공정을 도시한 것이다: (a) 50% 수성 NaOH 중의 고체 및 액체 폐기물의 혼합물, 및 (b) 고형화를 위해 실리카겔 (60-120 메쉬) 첨가 후.
도 37은 액체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-고형화-처리 장치의 견본을 도시한 것으로, (a) 3개의 수집 바이알이 서로 겹쳐서 하나가 다른 하나 위에 장착되어 있어 (b) 상부 바이알에는 고체 물질 A (실리카를 예로 나타냄)가 함유되어 있고, 중간 바이알에는 수집된 샘플이 있으며, 하부 바이알에는 필요량의 용액 B가 미리 채워져 있다.수집된 샘플을 시험한 후, (c) 중간 구획과 하부 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 해당 샘플을 용액 B와 혼합되게 한 후 (d) 상부 구획과 중간 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 물질 A를 첨가하여 고형화시킴으로써 나머지 샘플을 먼저 소독할 수 있다.
도 38은 고체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-고형화-처리 장치의 견본을 도시한 것으로, (a) 2개의 수집 바이알이 서로 겹쳐서 하나가 다른 하나 위에 장착되어 있어 (b) 상부 바이알에는 고체 물질 A (실리카를 예로 나타냄)가 함유되어 있고, 하부 바이알에는 필요량의 용액 B가 미리 채워져 있다.폐기물 샘플은 (c) 해당 샘플을 용액 B와 혼합한 후 (d) 두 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 재료 A의 첨가를 통해 고형화시킴으로써 초기에 소독될 수 있다.
도 39는 도 37에 나타낸 것과 같이 액체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-고형화-처리 장치의 견본에 대한 설계를 도시한 것이다.
도 40은 도 38에 나타낸 것과 같이 고체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-고형화-처리 장치의 견본에 대한 설계를 도시한 것이다.
도 2는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 당 (수크로스) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 당 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 당 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 3은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 염 (NaCl)과 당 (수크로스) 용액의 혼합물에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 0.5 mL의 포화염 + 0.5 mL의 포화 당 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 + 당 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 4는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 6% BSA 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 6% BSA 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 6% BSA 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 5는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 염 (NaCl)과 6% BSA 용액의 혼합물에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 0.5 mL의 포화염 + 0.5 mL의 6% BSA 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 + 6% BSA 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 6은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 7은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 요오드 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 요오드 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 요오드 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 8은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 60-120 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 혈액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 인공 혈액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 혈액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후. 6% BSA가 단백질 함량을 제공하였고, 헴 (heme)은 철(II) 복합체로 대체하였다.
도 9는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 소변에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 소변, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 10은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 타액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 타액, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 11은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 포화염 (NaCl) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화염 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 12는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 당 (수크로스) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 당 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 당 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 13은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 6% BSA 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 6% BSA 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 6% BSA 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 14는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 15는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 요오드 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 요오드 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 요오드 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 16은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 혈액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 인공 혈액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 혈액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후. 6% BSA가 단백질 함량을 제공하였고, 헴 (heme)은 철(II) 복합체로 대체하였다.
도 17은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 소변에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 소변, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 18은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 100-200 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 타액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 타액, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 19는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 포화염 (NaCl) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화염 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화염 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 20은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 당 (수크로스) 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 당 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 당 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 21은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 6% BSA 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 6% BSA 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 6% BSA 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 22는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 23은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 요오드 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 요오드 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 요오드 용액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 24는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 혈액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 인공 혈액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 혈액, 및 (d) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후. 6% BSA가 단백질 함량을 제공하였고, 헴 (heme)은 철(II) 복합체로 대체하였다.
도 25는 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 소변에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 소변, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 26은 실리카겔 (크로마토그래피 등급, 230-400 메쉬)을 첨가하였을 때 인공 타액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 인공 타액, 및 (c) 고형화를 위해 실리카겔을 첨가한 후.
도 27은 알루미나 (크로마토그래피 등급, 염기성, 60-325 메쉬)를 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 알루미나를 첨가한 후.
도 28은 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물)를 첨가하였을 때 포화 중크롬산칼륨 용액에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH, (b) 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, (c) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 1 mL의 포화 중크롬산칼륨 용액, 및 (d) 고형화를 위해 티타니아를 첨가한 후.
도 29는 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 탈지면 조각에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 탈지면 조각, 및 고형화를 위해 실리카겔 첨가 후: (b) 60-120 메쉬, (c) 100-200 메쉬 및 (d) 230-300 메쉬.
도 30은 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 티슈 페이퍼에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 티슈 페이퍼 조각, 및 고형화를 위해 실리카겔 첨가 후: (b) 60-120 메쉬, (c) 100-200 메쉬 및 (d) 230-300 메쉬.
도 31은 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 주사바늘에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 주사바늘, 및 고형화를 위해 실리카겔 첨가 후: (b) 60-120 메쉬, (c) 100-200 메쉬 및 (d) 230-300 메쉬.
도 32는 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 고체 면봉에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 면봉, 및 고형화를 위해 실리카겔 첨가 후: (b) 60-120 메쉬, (c) 100-200 메쉬 및 (d) 230-300 메쉬.
도 33은 알루미나 (크로마토그래피 등급, 염기성, 60-325 메쉬)을 첨가하였을 때 티슈 페이퍼에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 티슈 페이퍼 조각, 및 (b) 고형화를 위해 알루미나 첨가 후.
도 34는 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물)을 첨가하였을 때 티슈 페이퍼에 대한 고형화 과정을 도시한 것이다: (a) 1 mL의 50% 수성 NaOH + 티슈 페이퍼 조각, 및 (b) 고형화를 위해 티타니아 첨가 후.
도 35는 대조군으로서 채취한 샘플 (A,D), 수성 NaOH 첨가 후 (B,E)와 NaOH 수용액의 고형화 후 (C,F), 및 대장균 (A-C)과 황색포도상구균 (S. aureus)를 함유하는 박테리아 배양액으로 배양된 페트리 디쉬들의 사진을 도시한 것으로, 정량 실험에서 완전한 소독을 확인하였다.
도 36은 실리카겔 (크로마토그래피 등급)을 첨가하였을 때 고체 및 액체 폐기물의 혼합물에 대한 대규모 고형화 공정을 도시한 것이다: (a) 50% 수성 NaOH 중의 고체 및 액체 폐기물의 혼합물, 및 (b) 고형화를 위해 실리카겔 (60-120 메쉬) 첨가 후.
도 37은 액체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-고형화-처리 장치의 견본을 도시한 것으로, (a) 3개의 수집 바이알이 서로 겹쳐서 하나가 다른 하나 위에 장착되어 있어 (b) 상부 바이알에는 고체 물질 A (실리카를 예로 나타냄)가 함유되어 있고, 중간 바이알에는 수집된 샘플이 있으며, 하부 바이알에는 필요량의 용액 B가 미리 채워져 있다.수집된 샘플을 시험한 후, (c) 중간 구획과 하부 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 해당 샘플을 용액 B와 혼합되게 한 후 (d) 상부 구획과 중간 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 물질 A를 첨가하여 고형화시킴으로써 나머지 샘플을 먼저 소독할 수 있다.
도 38은 고체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-고형화-처리 장치의 견본을 도시한 것으로, (a) 2개의 수집 바이알이 서로 겹쳐서 하나가 다른 하나 위에 장착되어 있어 (b) 상부 바이알에는 고체 물질 A (실리카를 예로 나타냄)가 함유되어 있고, 하부 바이알에는 필요량의 용액 B가 미리 채워져 있다.폐기물 샘플은 (c) 해당 샘플을 용액 B와 혼합한 후 (d) 두 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 재료 A의 첨가를 통해 고형화시킴으로써 초기에 소독될 수 있다.
도 39는 도 37에 나타낸 것과 같이 액체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-고형화-처리 장치의 견본에 대한 설계를 도시한 것이다.
도 40은 도 38에 나타낸 것과 같이 고체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-고형화-처리 장치의 견본에 대한 설계를 도시한 것이다.
본 섹션에서는 본 발명의 바람직한 실시형태들에 대해 상세히 설명한다. 첨부된 도해/도면들은 바람직한 실시형태들을 상세히 설명하여 이해시키기 위한 것이지, 본 발명이나 그의 범위 또는 이들 양자 모두를 한정하려는 것은 아니다.
광범위한 조사를 통해서, 본 발명의 발명자들은 과거에, 물 중에서 안정한 나노물질 졸에 수용액으로서 폴리아미노산을 첨가하면 즉각적인 응집이 발생하고, 상기 응집 과정은 세심하게 조절된 조건 하에 겔화 또는 고형화가 이루어지도록 추가로 조절될 수 있다는 것을 발견했던 바 있다. 그러나, 졸과 폴리아미노산의 사용은 생의학 폐기물의 장기간의 처리 및 휴지기에는 그다지 효과적이지 않으며, 물 사용량을 최소화하고 이에 따라 화학물질 성분의 수를 줄이는 것이 시급히 필요한 실정이다. 본 발명은 화학물질 성분의 수를 줄이고 물을 최소한으로 사용하여 병원성 생의학 폐기물을 소독 및 고형화하는 개선된 방법을 제공한다.
본 발명 대상의 주요 실시형태는 미생물, 특히 박테리아, 진균류 등, 바이러스와 기타 독소를 비롯한 감염원의 파괴, 소독 또는 불활성화와 결합된, 현장 진료에서 수집 용기에 수집된 고체 및 유체 폐기물의 처리 준비를 위한 개성된 소독-고형화 방법으로서, 처리, 취급 및 운송을 포함하는 상기 처리가 보다 쉽고 안전하며 비용 효율적인 것인, 소독-고형화 방법을 제공한다. 고형화는 유출과 에어로졸화의 위험을 줄이는 한편, 완전한 병원체 소독으로 해당 폐기물들을 규제 대상이 아닌 의료 폐기물로 처리할 수 있어, 이는 레드백에 담는 것보다 비용이 저렴하다. 이러한 소독된 의료 폐기물의 분리, 운송 및 소각은 더 쉽고, 안전하며, 의료 시설의 의료 폐기물 처리 비용을 절감시킨다.
본 발명의 또 다른 실시양태는 결합제 함유 또는 미함유의, 전이 금속 산화물, 특히 티타늄, 알루미늄, 규소 또는 아연의 산화물을, 염기 B를 사용하여 알칼리성 pH로 염기화된, 소독 대상인 생의학적 물질을 함유하는 수용액에 첨가하는 것을 포함하여, B의 농도가 물 중에서 1-90% w/v, 보다 바람직하게는 물 중에서 >40% w/v가 되도록 하고, 고형화제 A는 전체 수성 부피의 최소 1% (w/v) 및 최대 500% (w/v)로 첨가하여, 즉각적인 소독 후에 즉각적인 고형화를 유도한다.
본 발명은 생의학 폐기물의 처리 및 처분을 위한 자가-소독 고형화 방법을 제공하고자 한다. 본원에 개시된 처리 방법은, 고형화제, 특히 결합제 함유 또는 결합제 미함유 실리카 분말, 60-400 메쉬 크기의 크로마토그래피 등급 실리카겔 분말, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 알루미나 분말, 60-200 메쉬 크기의 크로마토그래피 등급 알루미나 분말, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 티타니아 분말, 루틸 (rutile) 또는 아나타제 (anatase) 형태 또는 루틸과 아나타제 형태의 혼합물의 안료 등급 티타니아, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 산화아연 분말, 또는 입자 크기가 500 ㎛ 미만인 분말 형태의 산업용 등급 산화아연을 포함하는데,염기의 알칼리성 용액에 첨가하여 소독된 고체 또는 유체 폐기물 샘플들과 함께 이들을 정의된 부피 및/또는 중량 조성으로 혼합하면, 최대 100% 미생물 소독과 함께 즉각적으로 이들을 고형화시킨다.
특정 실시형태에서, 본 발명은 유체 의료 폐기물, 특히 염, 당, 타액, 소변, 혈액, 병원 화학물질 등을 위한 비유동성 환경으로서, 유출 및 직업적 노출과 관련된 위험이 최소화되고, 추가로 고체 의료 폐기물, 특히 탈지면, 티슈 페이퍼, 면봉, 주사바늘 등의 처리에 관련된 위험도 최소화되며, 미처리 및 감염된 샘플의 축적과 관련된 위험이 최소화되거나 99.9% 초과의 미생물 소독이 부가된 고체 및 액체 폐기물을 혼합하여 함께 처리하는 것인, 환경을 제공하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 다른 측면에서, 유체 또는 고체 의료 폐기물의 완전한 소독을 위한 pH 조절 염기 또는 알칼리의 수용액의 부피 조성물에 이어서, 단백질, 미생물 배양물, 염 또는 금속 이온을 고농도로 함유하는 고체 또는 유체 샘플의 즉각적인 고형화를 위한, 산화물계 고체 분말을 단일 또는 복수로 첨가하는 것에 대해 개시한다.
본 발명의 또 다른 측면은 고체 또는 액체 샘플을 수집하고, 필요한 경우, 상기 샘플들을 응집/겔화/고형화시켜 이의 처분 준비를 위해 이들을 소독하며, 필요한 경우, 이의 처분 준비를 위한 사전 병원체 소독을 통해 이들을 고정화할 수 있는 필수적 크기의 올인원 샘플 수집-소독-고형화 장치를 제조하는 것에 관한 것이다.
한 실시형태에서, 본 발명은 소독-고형화 및 처리 시스템에 의한 소독 후 고형화 방법으로서, 상기 방법이 고형화제 A와 염기화제 B의 고체 분말을 포함하는 소독 조성물을 첨가하는 단계로서, 산화물계 분말, 특히 실리콘, 티타늄, 아연 또는 알루미늄의 산화물을 고형화제 A의 고체 분말로서, 염기화제 B를 사용하여 9 내지 14 범위의 알칼리성 pH로 염기화된, 소독 대상인 생의학 폐기물을 함유하는 수용액에 첨가하고, 상기 고형화제 A의 고체 분말은 전체 수성 부피의 최소 1% (w/v) 및 최대 500% (w/v)로 첨가하며, 염기화제 B의 농도는 물 중에서 1-90% w/v, 보다 바람직하게는 물 중에서 >40% w/v인, 단계를 포함하는 것인, 방법을 제공한다.
또 다른 실시형태에서, 상기 고형화제 A의 고체 분말은 결합제 함유 또는 결합제 미함유 실리카 분말, 60-400 메쉬 크기의 크로마토그래피 등급 실리카겔 분말, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 알루미나 분말, 60-400 메쉬 크기의 크로마토그래피 등급 알루미나 분말, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 티타니아 분말, 루틸 (rutile) 또는 아나타제 (anatase) 형태 또는 루틸과 아나타제 형태의 혼합물의 안료 등급 티타니아, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 산화아연 분말, 또는 입자 크기가 500 ㎛ 미만인 분말 형태의 산업용 등급 산화아연이다.
추가로, 상기 염기화제 B는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨, 금속의 염기성 염 및 유기 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속의 수산화물로부터 선택되어, 수용액 중에서 9-14 범위의 최종 pH를 유도한다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명은 하기의 단계들을 포함하는 소독-고형화 방법에 관한 것이다:
(a) 물 중에서 염기화제 B의 수용액을 제조하는 단계;
(b) 단계 (a)에서 제조된 상기 수용액에 소독 대상 생의학 폐기물을 첨가하는 단계;
(c) 단계 (b)에서 수득된 혼합물의 균질한 혼합 및/또는 10-30분간의 휴지 단계; 및
(d) 고형화제 A의 고체 분말을 첨가한 후, 혼합 및/또는 휴지하는 단계로서, 상기 수득된 혼합물이 고형화제 A, 염기화제 B 및 생의학 폐기물의 양에 따라 고형화 또는 겔화되는 것을 특징으로 하는, 단계.
추가로, 첨가되는 생의학 폐기물의 양은, 액체 폐기물과 임의의 침지가능한 양의 고체 폐기물 또는 이들의 혼합물에 대해 염기화제 용액 B의 1:1000 (v/v) 미만이다. 고형화제 A의 고체 분말은 상기 혼합물 중 총 수성 부피의 최소 1% (w/v) 내지 최대 500% (w/v)로 첨가된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 본 발명은 단계 (b)에서 사용된 생의학 폐기물은 염, 당, 금속 염 및 복합체, 수성 폐기물, 병원 화학물질, 예컨대 요오드, 타액, 소변, 혈액 또는 임의의 고체 샘플, 특히 탈지면, 티슈 페이퍼, 주사바늘, 주사기 또는 면봉으로 이루어진 군으로부터, 단독으로 또는 이들의 조합으로 선택되고, 높은 pH의 염기화제 용액 B에 의해 소독이 이루어지는, 소독-고형화 방법에 관한 것이다.
추가로, 고형화제 A의 고체 분말과 알칼리성 폐기 혼합물 간의 발열 반응은 병원체 소독을 위한 2차적인 열 메커니즘을 제공하고, 상기 발열도 (exothermicity)는 50-120℃ 범위이다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명은 상기 소독된 조성물로 채워진 소독-고형화 및 처리 시스템으로서, 상기 장치가
(a) 상부 용기 또는 구획 시스템 [1, 도 39];
(b) 중간 용기 또는 구획 시스템 [2, 도 39];
(c) 하부 용기 또는 구획 시스템 [3, 도 39];
(d) 상부 용기 또는 구획 시스템에 연결된 나사형 마개 (screw cap) [4, 도 39];
(e) 2개의 깨지기 쉬운 나사형 마개 [5, 도 39]로서, 하나는 상부 용기와 중간 용기 또는 구획 시스템 간에 연결되어 있고, 다른 하나는 중간 용기와 하부 용기 또는 구획 시스템 간에 연결되어 있는, 나사형 마개를 포함한다.
추가로, 상기 상부 용기 또는 구획 시스템은 상기 소독-고형화 및 처리 시스템에서 고형화제 A의 고체 분말로 채워진다. 상기 중간 용기 또는 구획 시스템은 생의학 폐기물로 채워져 있다. 하부 용기 또는 구획 시스템은 염기화제 B의 수용액으로 채워진다.추가로, 생의학 폐기물은 고체 또는 액체 폐기물 또는 이들의 혼합물이다.
또 다른 실시형태에서, 본 발명은 소독 조성물로서,
a) 고형화제 A의 고체 분말로서, 산화물계 분말, 특히 규소, 티타늄, 아연 또는 알루미늄의 산화물이 고형화제 A의 고체 분말로서 첨가되고; 상기 고형화제 A의 고체 분말은 총 수성 부피의 최소 1% (w/v) 및 최대 500% (w/v)로 첨가되는, 고형화제 A의 고체 분말; 및
b) 염기화제 B로서, 상기 염기화제 B의 농도가 물 중 1-90% w/v, 보다 바람직하게는 물 중 40% w/v 초과인, 염기화제 B를 포함하고;
염기화제 B를 사용하여 9 내지 14 범위의 알칼리성 pH로 염기화된, 소독 대상인 생의학 폐기물이 포함된 수용액에, 고형화제 A의 고체 분말을 첨가하는 것인, 소독 조성물을 제공한다.
실시예
하기 실시예들은 예시의 목적으로 제공하는 것이기 때문에, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예 1. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 사용한 수성 폐기물의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 수성 폐기물 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 2. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 mesh)을 이용한 농축 염 용액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 포화 염화나트륨 수용액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 3. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 이용한 농축 당 용액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 포화 수크로스 수용액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 4. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 이용한 농축 염 및 당 용액의 혼합물의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 포화 염화나트륨 수용액과 수크로스 (1:1)의 혼합물을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 5. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 이용한 단백질을 함유하는 수성 폐기물의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 BSA (1:1)의 6% 수용액을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다. BSA의 완전한 명칭은 소 혈청 알부민이다.
실시예 6. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 mesh)을 이용하는, 단백질을 함유한 농축 염 용액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 6% BSA를 함유하는 포화 염화나트륨 수용액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 7. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 이용하는 금속 이온과 강력한 산화제를 함유한 수용액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 포화 중크롬산칼륨 수용액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 8. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 이용한, 병원 화학물질을 함유하는 수성 폐기물의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 농축 요오드 수용액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 9. 알루미나 분말 (60-400 메쉬)을 이용한 수성 폐기물의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 실시예 1-8에서 언급한 수성 폐기물 (1:1)을 상기 용액에 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 알루미나 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 10. 티타니아 분말 (아나타제와 루틸의 혼합물)을 이용한 수성 폐기물의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 실시예 1-8에서 언급한 수성 폐기물 (1:1)을 상기 용액에 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 티타니아 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 11. 산화아연 분말 (입자 크기 <500 ㎛)을 사용한 수성 폐기물의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 실시예 1-8에서 언급한 수성 폐기물 (1:1)을 상기 용액에 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 산화아연 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 12. 인공 타액의 제조
인공 타액은 하기의 2가지 절차에 따라 제조하였다:(i) pH 7.4에서 1.5 mM의 Ca(NO3)2, 0.90 mM의 KH2PO4, 130 mM의 KCl과 60 mM의 Tris 완충액을 혼합한다 (하기 문헌을 참조할 수 있다: 문헌 [Kirkham, J. et al., Self-assembling peptide scaffolds promote enamel remineralization, J. Dental Res. 2007, 86, 426-430]). (ii) 염화나트륨 (0.06 g), 염화칼륨 (0.072 g), 염화칼슘 이수화물 (0.022 g), 인산이수소칼륨 (0.068 g), 인산수소이나트륨 십이수화물 (0.086 g), 티오시안산칼륨 (0.006 g), 탄산수소나트륨 (0.15 g) 및 구연산 (0.003 g)을 pH 6.5의 증류수 100 mL 중에서 혼합한다 (하기 문헌을 참조할 수 있다: 문헌 [Duffo, G. S. et al., Development of an artificial saliva solution for studying the corrosion behavior of dental alloys. Corrosion 2004, 60, 594-602]).
실시예 13. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 사용한 인공 타액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 타액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카겔 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 14. 알루미나 분말 (60-400 메쉬)을 이용한 인공 타액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 타액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 알루미나 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 15. 티타니아 분말 (아나타제와 루틸의 혼합물)을 이용한 인공 타액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 타액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 티타니아 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 16. 산화아연 분말 (입자 크기 <500 ㎛)을 사용한 인공 타액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 타액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 산화아연 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 17. 인공 소변의 제조
용기에 담긴 증류수 75 mL에, 요소 (1.82 g)를 첨가하여 잘 흔들어서 녹였다. 상기 혼합물에 염화나트륨 (0.75 g), 염화칼륨 (0.45 g) 및 인산나트륨 (0.48 g)을 추가로 첨가하여 용해될 때까지 잘 혼합하였다. pH는 5 내지 7 사이로 조정하였다. 크레아티닌 (200 mg)과 알부민 분말 (5 mg)을 첨가하여 서서히 혼합하였다. 이렇게 수득된 인공 소변에, 각 실험 전 포도당 몇 mg을 넣어 추가로 스파이킹하였다.
실시예 18. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 사용한 인공 소변의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 소변 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카겔 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 19. 알루미나 분말 (60-400 메쉬)을 이용한 인공 소변의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 소변 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 알루미나 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 20. 티타니아 분말 (아나타제와 루틸의 혼합물)을 이용한 인공 소변의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 소변 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 티타니아 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 21. 산화아연 분말 (입자 크기 <500 ㎛)을 사용한 인공 소변의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 소변 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 산화아연 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 22. 인공 혈액의 제조
BSA의 6% 용액을 증류수 중에서 제조하였다. 헴을 모방하고 색상을 부여하기 위해 소량의 철(II) 복합체를 첨가하였다. BSA의 완전한 명칭은 소 혈청 알부민이다.
실시예 23. 실리카겔 분말 (60-120, 100-200 또는 230-400 메쉬)을 사용한 인공 혈액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 혈액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 실리카겔 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 24. 알루미나 분말 (60-400 메쉬)을 이용한 인공 혈액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 혈액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 알루미나 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 25. 티타니아 분말 (아나타제와 루틸의 혼합물)을 이용한 인공 혈액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 혈액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 티타니아 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 26. 산화아연 분말 (입자 크기 <500 ㎛)을 사용한 인공 혈액의 고형화
50% NaOH 용액을 물에서 제조하였다. 상기 용액에 인공 혈액 (1:1)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 고체 산화아연 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다.
실시예 27. 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛) 분말에서 고체 면봉의 고정화
8 mL의 유리 바이알의 물에서 50% NaOH 용액을 제조하여 면봉 조각 (4 cm)을 침지시켰다. 이를 잘 혼합한 후, 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛)의 고체 분말을 첨가하여, 즉각적으로 고형화시켰다.
실시예 28. 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화 아연 (입자 크기 <500 ㎛) 분말에서 주사기 바늘의 고정화
8 mL의 유리 바이알의 물에서 50% NaOH 용액을 제조하여 주사바늘 (4-6 cm)을 침지시켰다. 이를 잘 혼합한 후, 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛)의 고체 분말을 첨가하여, 즉각적으로 고형화시켰다.
실시예 29. 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛) 분말에서 탈지면 폐기물의 고정화
유리 바이알의 물에서 50% NaOH 용액을 제조하여 탈지면 폐기물 조각을 침지시켰다. 이를 잘 혼합한 후, 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛)의 고체 분말을 첨가하여, 즉각적으로 고형화시켰다.
실시예 30. 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛) 분말에서 티슈 페이퍼의 고정화
유리 바이알의 물에서 50% NaOH 용액을 제조하여 티슈 페이퍼 조각을 침지시켰다. 이를 잘 혼합한 후, 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛)의 고체 분말을 첨가하여, 즉각적으로 고형화시켰다.
실시예 31. 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛) 분말에서 대규모 혼합 폐기물의 고정화
유리 비이커의 물에서 50% NaOH 용액을 제조하고, 다양한 폐기물들 (고체 및 액체 - 주사기, 주사바늘, 면봉, 탈지면, 티슈, 인공 소변, 혈액 및 타액, 요오드, 중크롬산칼륨, 염, 당 등)의 혼합물을 첨가하였다. 이를 잘 혼합한 후, 실리카겔의 고체 분말 (60-400 메쉬)을 첨가하여, 즉각적인 고형화를 유도하였다.
실시예 32. 항미생물 연구
대장균과 황색포도상구균의 배양물을 루리아 베르타니 (Luria Bertani, LB) 배지 중에서 준비하여, 대장균 또는 황색포도상구균의 경우, 콜로니 형성 단위 (cfu)가 밀리리터당 약 1-3×106 개인 18시간령의 단계에서 시험을 위해 채취하였다 (과거에는 600 nm에서의 광학 밀도를 기준으로 표준화시킴). 염기 B의 50% 수용액 1 mL를 박테리아 배양액 (스파이킹 용액) 1 mL에 첨가하여 병을 빙빙 돌려서 혼합하였다. 일정한 시간 간격을 두고 샘플을 채취하여 분석하였다. 실리카겔 (60-120 메쉬) 고체 분말을 첨가하여 순간적으로 응고시켰다. 일정한 시간 간격을 두고 샘플을 추가로 채취하여 분석하였다. 모든 샘플들은 멸균 식염수들 중에서 10배로 희석하여 취하고, 상기 희석 용액 100 μL를 LB 아가 플레이트에 플레이팅하여 37℃에서 밤새 항온배양하였다.이와 동시에, 원래의 박테리아 현탁액을 멸균 식염수 중에서 단계적으로 희석하고, 100 μL의 적절한 희석액을 LB 아가 플레이트에 플레이팅하여, 대조군으로 사용되는 시험 샘플에서와 같이 항온배양하였다. 다음날, 콜로니 수를 계산하여, 사용된 희석율을 기초로 해당 졸에 첨가된 원래의 박테리아 현탁액의 CFU/mL 수와 겔화된 소독제의 CFU를 계산하였다. 효율은 다음과 같이 계산하였다: [(박테리아 현탁액의 CFU 수 - 겔화된 소독제의 CFU 수) / 박테리아 현탁액의 CFU 수] × 100 (%).
실시예 33. 유체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-처리 장치의 견본
유체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-처리 장치의 견본을 아래와 같이 만들었다: 3개의 플라스틱 수집 바이알을 서로 겹쳐서 하나가 다른 하나 위에 오도록 장착하였는데, 상부 바이알에는 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛)이 함유되어 있고, 중간 바이알은 샘플 수집용이며, 하부 바이알은 필요량의 50% 수산화나트륨 수용액으로 미리 채워져 있다. 이러한 설계로, 상부 구획의 나사를 풀어서, 중간 구획에서 샘플들을 수집할 수 있다. 수집된 샘플을 시험한 후, 중간 구획과 하부 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 해당 샘플을 먼저 알칼리성 용액과 혼합되게 한 후, 상부 구획과 중간 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 상부 구획으로부터 해당 고체 분말을 첨가함으로써 나머지 샘플을 소독 및 고형화시킬 수 있다. 상기 3가지 유체 혼합물의 혼합을 통해 실시예 32에서 입증된 바와 같은 완전한 병원체 소독이 가능하다.
실시예 34. 고체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-처리 장치의 견본
고체 샘플용 올인원 샘플 수집-소독-처리 장치의 견본을 아래와 같이 만들었다: 고체 샘플 (예: 탈지면 폐기물)용 플라스틱 수집 용기를 서로 겹쳐서 하나가 다른 하나 위에 오도록 장착하였는데, 상부 바이알에는 실리카겔 (60-400 메쉬), 알루미나 (60-400 메쉬), 티타니아 (아나타제와 루틸의 혼합물) 또는 산화아연 (입자 크기 <500 ㎛)이 함유되어 있고, 하부 바이알은 필요량의 50% 수산화나트륨 수용액으로 미리 채워져 있었다. 이러한 설계로, 상부 구획의 나사를 풀어서, 하부 구획에서 고체 샘플들을 수집할 수 있다. 충분한 수의 고체 샘플들이 하부 용기에 수집되면, 두 구획 사이의 접합부를 깨뜨려 알칼리성 샘플이 해당 고체 분말과 혼합되도록 하여 이를 소독 및 고형화할 수 있다. 상기 용액의 혼합 및 겔화를 통해 실시예 32에서 입증된 바와 같은 완전한 병원체 소독이 가능하다.
본 발명의 이점
□ 고유한 항미생물 활성
□ 물의 필요량을 최소화
□ 혼합시 즉각적인 소독과 고형화
□ 1분 이내 99.9% 초과의 미생물 소독
□ 유출과 직업적 노출에 대한 위험 감소
□ 해당 폐기물을 규제 대상이 아닌 의료 폐기물로 처리 가능
□ 유체 및 고체 의료 폐기물 오염 제거 모두에 적용 가능
□ 보다 안전하고, 쉬우며 비용 효율적임
□ 어떤 양의 유체 폐기물이라도 관리할 수 있는 적용성
□ 단백질, 금속 이온, 염 또는 기타 불순물의 간섭이 없음
Claims (14)
- 소독-고형화 및 처리 시스템에 의한 소독 후 고형화 방법으로서, 상기 방법이 고형화제 A와 염기화제 B의 고체 분말을 포함하는 소독 조성물을 첨가하는 단계를 포함하되,
상기 고형화제 A의 고체 분말로서, 산화물계 분말, 특히 실리콘, 티타늄, 아연 또는 알루미늄의 산화물을, 상기 염기화제 B를 사용하여 9 내지 14 범위의 알칼리성 pH로 염기화된, 소독 대상인 생의학 폐기물을 포함하는 수용액에 첨가하고, 상기 고형화제 A의 고체 분말은 전체 수성 부피의 최소 1% (w/v) 및 최대 500% (w/v)로 첨가하며, 상기 염기화제 B의 농도는 물 중에서 1-90% w/v, 보다 바람직하게는 물 중에서 >40% w/v인 것인, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 고형화제 A의 고체 분말이 결합제 함유 또는 결합제 미함유 실리카 분말, 60-400 메쉬 크기의 크로마토그래피 등급 실리카겔 분말, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 알루미나 분말, 60-400 메쉬 크기의 크로마토그래피 등급 알루미나 분말, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 티타니아 분말, 루틸 (rutile) 또는 아나타제 (anatase) 형태 또는 루틸과 아나타제 형태의 혼합물의 안료 등급 티타니아, 결합제 함유 또는 결합제 미함유 산화아연 분말, 또는 입자 크기가 500 ㎛ 미만인 분말 형태의 산업용 등급 산화아연인 것인, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 염기화제 B가 수산화나트륨 또는 수산화칼륨, 금속의 염기성 염 및 유기 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속의 수산화물로부터 선택되어, 수용액 중에서 9-14 범위의 최종 pH를 유도하는 것인, 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
(a) 물 중에서 염기화제 B의 수용액을 제조하는 단계;
(b) 단계 (a)에서 제조된 상기 수용액에 소독 대상인 생의학 폐기물을 첨가하는 단계;
(c) 단계 (b)에서 수득된 혼합물의 균질한 혼합 및/또는 10-30분간의 휴지 단계; 및
(d) 고형화제 A의 고체 분말을 첨가한 후, 혼합 및/또는 휴지시키는 단계로서, 상기 수득된 혼합물이 고형화제 A, 염기화제 B 및 생의학 폐기물의 양에 따라 고형화 또는 겔화되는 것을 특징으로 하는, 단계
를 포함하는 것인, 방법. - 제4항에 있어서, 첨가된 생의학 폐기물의 양은, 액체 폐기물과 임의의 침지가능한 양의 고체 폐기물 또는 이들의 혼합물에 대해 염기화제 용액 B의 1:1000 (v/v) 미만인 것인, 방법.
- 제4항에 있어서, 고형화제 A의 고체 분말이 상기 혼합물 중 총 수성 부피의 최소 1% (w/v) 내지 최대 500% (w/v)로 첨가되는 것인, 방법.
- 제4항에 있어서, 단계 (b)에서 사용된 생의학 폐기물은 염, 당, 금속 염 및 복합체, 수성 폐기물, 병원 화학물질, 예컨대 요오드, 타액, 소변, 혈액 또는 임의의 고체 샘플, 특히 탈지면, 티슈 페이퍼, 주사바늘, 주사기 또는 면봉으로 이루어진 군으로부터, 단독으로 또는 이들의 조합으로 선택되고, 높은 pH의 염기화제 용액 B에 의해 소독이 이루어지는 것인, 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 고형화제 A의 고체 분말과 알칼리성 폐기 혼합물 간의 발열 반응이 병원체 소독을 위한 2차적인 열 메커니즘을 제공하고, 상기 발열도 (exothermicity)가 50-120℃ 범위인 것인, 방법.
- 제1항에 기재된 소독 조성물로 채워진 소독-고형화 및 처리 시스템으로서, 상기 장치가
(a) 상부 용기 또는 구획 시스템 [1, 도 39];
(b) 중간 용기 또는 구획 시스템 [2, 도 39];
(c) 하부 용기 또는 구획 시스템 [3, 도 39];
(d) 상기 상부 용기 또는 구획 시스템에 연결된 나사형 마개 (screw cap) [4, 도 39];
(e) 2개의 깨지기 쉬운 나사형 마개 [5, 도 39]로서, 하나는 상부 용기와 중간 용기 또는 구획 시스템 간에 연결되어 있고, 다른 하나는 중간 용기와 하부 용기 또는 구획 시스템 간에 연결되어 있는, 나사형 마개
를 포함하는 것인, 시스템. - 제9항에 있어서, 상기 상부 용기 또는 구획 시스템이 고형화제 A의 고체 분말로 채워지는 것인, 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 중간 용기 또는 구획 시스템이 생의학 폐기물로 채워지는 것인, 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 하부 용기 또는 구획 시스템이 염기화제 B의 수용액으로 채워지는 것인, 시스템.
- 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생의학 폐기물이 고체 또는 액체 폐기물 또는 이들의 혼합물인 것인, 시스템.
- 소독 조성물로서,
c) 고형화제 A의 고체 분말로서, 산화물계 분말, 특히 규소, 티타늄, 아연 또는 알루미늄의 산화물이 고형화제 A의 고체 분말로서 첨가되고; 상기 고형화제 A의 고체 분말은 총 수성 부피의 최소 1% (w/v) 및 최대 500% (w/v)로 첨가되는, 고형화제 A의 고체 분말; 및
d) 염기화제 B로서, 상기 염기화제 B의 농도가 물 중에서 1-90% w/v, 보다 바람직하게는 물 중에서 40% w/v 초과인, 염기화제 B를 포함하고;
염기화제 B를 사용하여 9 내지 14 범위의 알칼리성 pH로 염기화된, 소독 대상인 생의학 폐기물이 포함된 수용액에, 고형화제 A의 고체 분말을 첨가하는 것인, 소독 조성물.
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