RU180532U1 - Установка для стерилизации биоматериалов - Google Patents

Установка для стерилизации биоматериалов Download PDF

Info

Publication number
RU180532U1
RU180532U1 RU2017137479U RU2017137479U RU180532U1 RU 180532 U1 RU180532 U1 RU 180532U1 RU 2017137479 U RU2017137479 U RU 2017137479U RU 2017137479 U RU2017137479 U RU 2017137479U RU 180532 U1 RU180532 U1 RU 180532U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ozone
sterilization
oxygen mixture
gas
inlet
Prior art date
Application number
RU2017137479U
Other languages
English (en)
Inventor
Илья Владимирович Пантелеев
Владимир Викторович Розанов
Игорь Васильевич Матвейчук
Николай Анатольевич Бахтин
Евгений Александрович Журнаков
Николай Иванович Сидельников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР)
Priority to RU2017137479U priority Critical patent/RU180532U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU180532U1 publication Critical patent/RU180532U1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/20Gaseous substances, e.g. vapours
    • A61L2/202Ozone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к установкам для стерилизации образцов биологических тканей газовым стерилизующим агентом и может быть использована в медицине, а также в биотехнологической промышленности при изготовлении имплантатов биологической природы с возможностью дальнейшего хранения в "тканевых банках" для обеспечения костно-пластическим материалом учреждений здравоохранения.Технический результат предлагаемого технического решения состоит в 100-% стерилизации костных имплантатов при сохранении остеоиндуктивных свойств образца, в возможности использования для массовой заготовки имплантатов из компактного и губчатого вещества кости под непрерывным контролем разницы концентраций озоно-кислородной смеси на входе и выходе из стерилизационной камеры.Достижение технического результата возможно при устройстве для газовой стерилизации в виде замкнутого контура, содержащего блок контроля и управления параметрами озоно-кислородной смеси, генератор озоно-кислородной смеси, соединенный с помощью запорного клапана, установленного на входной газовой магистрали, со стерилизационной камерой, соединенной с нейтрализатором остатков озона с помощью запорного клапана, установленного на выходной газовой магистрали. Устройство дополнительно содержит блок сравнения концентраций озоно-кислородной смеси на входе и выходе из стерилизационной камеры, информация о которых поступает по входной и выходной газовым магистралям, блок коммутации и управления, выдающий команду на выключение генератора и завершение процесса стерилизации, который соединен с телеметрическим блоком, фиксирующим основные параметры процесса, сигналы на который поступают и с блока контроля и управления параметрами озоно-кислородной смеси.

Description

Полезная модель относится к установкам для стерилизации образцов биологических тканей газовым стерилизующим агентом и может быть использована в медицине, а также в биотехнологической промышленности при изготовлении имплантатов биологической природы с возможностью дальнейшего хранения в "тканевых банках" для обеспечения костно-пластическим материалом учреждений здравоохранения.
Для достижения наилучшего клинического результата при изготовлении костного образца необходимо сохранить активность костных морфогенетических белков, не разрушить при механическом воздействии поверхность образца и одновременно добиться его стерильности, влияющей на продолжительность хранения.
Высокая степень стерильности необходима как на промежуточных, так и на завершающих стадиях изготовления костного имплантата в тканевых банках. При использовании имплантатов должна быть исключена возможность инфицирования реципиентов бактериальными, грибковыми и вирусными инфекциями. Поэтому технологический процесс изготовления любых имплантатов биологической природы должен завершаться надежной и адекватной стерилизацией с максимально возможным сохранением пластических свойств ткани. Отбор донорского материала, выбор технологии изготовления биологических имплантатов в мировой практике регулируется соответствующими стандартами и контролируется серологическими анализами.
Уникальные возможности озоновой стерилизации образцов биологических тканей экспериментально подтверждены авторами ранее, что позволило запатентовать технологию изготовления костных имплантатов. Составной ее частью является осуществление предварительной и окончательной (финишной) стерилизации костных фрагментов озоно-кислородной смесью (пат. РФ №2526429). Применение озоновой стерилизации на этапе заготовки и механической обработки фрагментов кости обусловлено необходимостью обеспечения безопасности персонала тканевого банка, контактирующего с биологическим материалом до завершающего этапа изготовления имплантатов. На основе анализа результатов собственных экспериментов, экономической и экологической целесообразности установлен оптимальный рабочий диапазон концентраций озона при стерилизации костного образца озоно-воздушной смесью (5÷10) мг/л при продолжительности воздействия (10÷12) минут.
Для осуществления процесса стерилизации в медицинских учреждениях используется ряд установок: электронно-лучевой стерилизатор (пат. РФ 2091080). устройство для обеззараживания с использованием УФ-лучей (пат. РФ 2296586), установка для стерилизации инструментов с одновременным воздействием УФ-излучением и активной газовой средой, содержащей озон и атомарный кислород (пат. РФ 2595842), установка для стерилизации с использованием активной газовой среды, содержащей пары перекиси водорода (пат. РФ 2176521).
Известны также различные варианты формирования активной газовой среды непосредственно в камере: с использованием неравновесной плазмы (пат. РФ 2398598), с использованием искрового разряда (пат. РФ 2207152).
Известно устройство для газовой стерилизации (заявка Франции N 2631240). Устройство содержит герметичную стерилизационную камеру, внутри его расположены источник УФ-излучения и система вентиляции. Камера оборудована блоком управления. Стерилизуемые предметы размещают внутри герметично закрываемой камеры. Блок управления включает источник УФ-излучения. В результате ионизации воздуха внутри камеры в ней образуется озон, обладающий бактерицидными свойствами. Стерилизуемые предметы выдерживают в камере в присутствии газовой среды со стерилизующим агентом (озоном). Блок управления включает также систему вентиляции, которая служит для обеспечения циркуляции газовой среды в камере и для отвода тепла. По окончании экспозиции предметов в камере их вынимают и процесс стерилизации заканчивается. Однако после окончания стерилизации в стерилизационных камерах больших размеров остается большое количество озона, который со временем медленно разлагается. При открывании камеры озон может выходить наружу, и концентрация его в помещении может превысить предельно допустимую (ПДК), что опасно для персонала, работающего с устройством. Кроме того, при извлечении стерилизуемых предметов из камеры необходимо осуществление дополнительного комплекса мероприятий по помещению их в стерильную тару, при этом должна быть исключена возможность вторичной контаминации простерилизованных предметов.
Известен многофункциональный низкотемпературный газовый стерилизатор (пат. РФ на ПМ 69405). Он содержит блок управления, блок генератора озоно-воздушной смеси, компрессор, микробиологический фильтр, стерилизационную камеру, имеющую дверцу со смотровым окном, кассеты для укладки медицинского инструмента и изделий, дезактиватор остаточного озона в отработанной озоно-воздушной смеси, патрубки со штуцерами, подводящими в стерилизационную камеру озоно-воздушную смесь и отводящими из нее отработанную озоно-воздушную смесь. Газовый стерилизатор дополнительно снабжен узлом, генерирующим поток квантов светового ИК- и УФ-излучений.
Известно устройство для газовой стерилизации в виде замкнутого контура (пат. РФ 2074007), выбранное в качестве ближайшего аналога, Устройство содержит блок контроля и управления параметрами озоно-кислородной смеси, генератор озоно-кислородной смеси, соединенный с помощью запорного клапана, установленного на входной газовой магистрали, со стерилизационной камерой, соединенной с нейтрализатором остатков озона с помощью запорного клапана, установленного на выходной газовой магистрали. Однако устройство обладает следующими недостатками: недостаточное качество стерилизации, концентрация озона в газовой смеси в процессе экспозиции предметов снижается с течением времени, так как озон начинает со временем разлагаться, а поступления новых порций газовой смеси, обогащенной озоном, не происходит. Это уменьшает достигаемый в устройстве эффект стерилизации.
Все известные способы и устройства для газовой стерилизации медицинского инструментария, образцов биотканей, биоимплантатов работают по заранее заданному режиму обработки. Этот режим (концентрация реагентов, продолжительность обработки) устанавливается на основе предварительных экспериментов, которые должны охватывать все возможные условия (все виды обрабатываемых объектов, виды и степени обсемененности, режимы температуры, влажности, время обработки и проч.).
В общем случае таких вариантов может быть множество и для обеспечения гарантированной высокой степени эффективности процесса стерилизации необходимо выбирать параметры процесса с достаточным «запасом прочности». Это обусловливает дополнительные затраты времени, энергии, реагентов, создает неизбежную дополнительную нагрузку на стерилизуемый объект, что может негативно сказываться на морфологических характеристиках, структурных особенностях и остеиндуктивных свойствах биоимплантатов.
Вместе с тем в процессе газовой стерилизации изменяется концентрация стерилизующего реагента (в данном случае озоно-кислородной смеси) за счет взаимодействия с объектом, естественной диссоциации (распада) молекул озона.
Таким образом, необходимо оптимизировать процесс озоновой стерилизации, что, с одной стороны, обеспечит эффективность процесса, с другой, - не нанесет вреда обрабатываемому объекту избыточным озоновым воздействием, исключит лишние энерго- и временные затраты на процесс стерилизации.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности стерилизации костных имплантатов при сохранении остеоиндуктивных свойств образца, оптимизация процесса стерилизации, сокращение времени подготовки имплантатов к клиническому использованию костных образцов, строгий контроль за подаваемой озоно-воздушной смесью в камеру стерилизации.
Технический результат предлагаемого технического решения состоит в 100-% стерилизации костных имплантатов при сохранении остеоиндуктивных свойств образца, что приводит к морфологической и биопластической сохранности стерилизуемых объектов, возможности использования для массовой заготовки имплантатов из компактного и губчатого вещества кости под непрерывным контролем разницы концентраций озоно-кислородной смеси на входе и выходе из стерилизационной камеры. По достижении момента «насыщения», - т.е. равенства этих концентраций, озон в озоно-кислородной смеси перестанет затрачиваться на взаимодействие со стерилизуемым объектом и процесс автоматически прекратится путем выключения генератора озона. Допустимое значение пороговой разницы в концентрациях устанавливается с учетом скорости естественной диссоциации молекул озона.
Достижение технического результата возможно при устройства для газовой стерилизации в виде замкнутого контура, содержащего блок контроля и управления параметрами озоно-кислородной смеси, генератор озоно-кислородной смеси, соединенный с помощью запорного клапана, установленного на входной газовой магистрали, со стерилизационной камерой, соединенной с нейтрализатором остатков озона с помощью запорного клапана, установленного на выходной газовой магистрали. Устройство дополнительно содержит блок сравнения концентраций озоно-кислородной смеси на входе и выходе из стерилизационной камеры, информация о которых поступает по входной и выходной газовым магистралям, блок коммутации и управления, выдающий команду на выключение генератора и завершение процесса стерилизации, который соединен с телеметрическим блоком, фиксирующим основные параметры процесса, сигналы на который поступают и с блока контроля и управления параметрами озоно-кислородной смеси.
Такое технологическое решение позволяет оптимизировать процесс стерилизации, не устанавливая конкретное время обработки, а определяя момент достижения стерильности объекта по мере приближения к запрограммированному значению концентраций на входе и выходе стерилизационной камеры. Предлагаемый подход обеспечивает возможность автоматически учитывать влияние текущих внешних параметров - температуры, влажности, освещенности, флуктуации концентрации смеси, с одной стороны, и обеспечить экономию временные и энергетические затраты в процессе стерилизации, с другой.
Общий принцип работы устройства состоит в том, что при озоновой стерилизации того или иного объекта (биологического субстрата) озон из озоно-кислородной смеси взаимодействует с обрабатываемым объектом с имеющимися на нем патогенами. В результате этого его концентрация в озоно-кислородной смеси после такого контакта становится меньше. По мере осуществления процесса стерилизации озон «расходуется» все меньше и меньше, и при полной стерилизации концентрация озоно-кислородной смеси на входе в стерилизационную камеру и на выходе из нее должны сравняться. Это и является индикатором степени завершенности процесса стерилизации и сигналом для остановки процесса. В результате достигается полная стерилизация, не расходуется излишняя озоно-кислородная смесь, энергия для ее производства, снижается время обработки, что в целом обеспечивает оптимизацию всего процесса.
При использовании заявляемого устройства была достигнута 100% степень стерилизации компактного и губчатого вещества кости, хорошее качество поверхности образца и полное сохранении остеоиндуктивных свойств.
Созданное устройство позволяет непрерывно отслеживать концентрации озоно-кислородной смеси на входе и выходе из стерилизационной камеры с обрабатываемым объектом, автоматически направлять команду устройству на завершение процесса стерилизации.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлена схема установки (фиг. 1).
1 - генератор озоно-кислородной смеси (ОКС); 2 - блок контроля и управления параметрами озоно-кислородной смеси (ОКС); 3 - входная газовая магистраль для подачи газовой смеси в стерилизационную камеру; 4 - стерилизационная камера; 5 - выходная газовая магистраль для выхода газовой смеси из стерилизационной камеры; 6 - запорные клапаны входной и выходной магистрали; 7 - блок сравнения концентраций озоно-кислородной смеси (ОКС); на входе и выходе из стерилизационной камеры; 8 - блок коммутации и управления, выдающий команду на выключение генератора озоно-кислородной смеси; и завершение процесса стерилизации; 9 - телеметрический блок, фиксирующий основные параметры процесса; 10 - нейтрализатор остаточного озона.
В качестве генератора озоно-кислородной смеси использовали созданный авторами ранее медицинский трубчатый озонатор с воздушным охлаждением, позволяющий получать чистую озоно-кислородную смесь без токсичных примесей, пригодную для использования ее в медицинских целях (пат. РФ на ПМ 43171).
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
В стерилизационную камеру (4) помещается образец биологической ткани. Производится подготовка генератора (1) к работе с помощью блока контроля и управления параметрами генерируемой смеси (2). Полученная и зафиксированная озоно-кислородная смесь заданной концентрации подается через входную газовую магистраль (3) в стерилизационную камеру (4). Блок сравнения концентраций озоно-кислородной смеси на входе и выходе стерилизационной камеры (7) осуществляет постоянный контроль концентраций озоно-кислородной смеси во входной и выходной магистралях и передает информацию в блок коммутации и управления, который при достижении насыщения - равенства (с учетом процесса естественной диссоциации озона) концентраций на входе и выходе стерилизационной камеры (4) выдает команду на отключение генератора озоно-кислородной смеси (1). Все установочные и текущие параметры процесса стерилизации фиксируются телеметрическим блоком (9) для последующей проверки и анализа.
Запорные клапаны (6) во время процесса стерилизации открыты. После завершения процесса стерилизации оба клапана закрываются, стерилизационная камера (4) вместе со стерилизованным биоматериалом отсоединяется от устройства для последующего хранения и заменяется новой сменной стерилизационной камерой. При этом не происходит контакта биоматериала с окружающей средой и таким образом его повторное обсеменение исключается. Остаточный озон нейтрализуется в нейтрализаторе (10).
Заявляемая установка предназначена для генерации озона при одновременном измерении текущей концентрации озона, проходящего через блок контроля и управления (7), который имеет технологические настройки: два канала -максимальная и минимальная концентрация озона, режим генерации озона по времени и по массе. При режиме генерации озона по массе при достижении порогового значения заданной разницы концентраций озона на входе и на выходе стерилизационной камеры генератор отключается.
Генерация озона осуществляется по заданным параметрам - время, мощность, концентрация озона в рабочей зоне. После завершения заданного времени генератор выключается.

Claims (1)

  1. Устройство для газовой стерилизации, содержащее блок контроля и управления параметрами озоно-кислородной смеси, генератор озоно-кислородной смеси, соединенный с помощью запорного клапана, установленного на входной газовой магистрали, со стерилизационной камерой, соединенной с нейтрализатором остатков озона с помощью запорного клапана, установленного на выходной газовой магистрали, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок сравнения концентраций озоно-кислородной смеси на входе и выходе из стерилизационной камеры, информация о которых поступает по входной и выходной газовым магистралям, блок коммутации и управления, выдающий команду на выключение генератора и завершение процесса стерилизации, который соединен с телеметрическим блоком, фиксирующим основные параметры процесса, сигналы на который поступают с блока контроля и управления параметрами озоно-кислородной смеси.
RU2017137479U 2017-10-26 2017-10-26 Установка для стерилизации биоматериалов RU180532U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137479U RU180532U1 (ru) 2017-10-26 2017-10-26 Установка для стерилизации биоматериалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137479U RU180532U1 (ru) 2017-10-26 2017-10-26 Установка для стерилизации биоматериалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU180532U1 true RU180532U1 (ru) 2018-06-15

Family

ID=62619643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017137479U RU180532U1 (ru) 2017-10-26 2017-10-26 Установка для стерилизации биоматериалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU180532U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200094U1 (ru) * 2020-06-16 2020-10-06 Александр Иванович Богатищев Туннельный озонатор
RU2745455C1 (ru) * 2020-12-02 2021-03-25 ООО "Научно-производственное предприятие "Альтаир" Многофункциональный озоновый стерилизатор

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2074007C1 (ru) * 1994-08-18 1997-02-27 Евгений Петрович Бельков Устройство для газовой стерилизации
RU69405U1 (ru) * 2007-09-26 2007-12-27 Валерий Викторович Педдер Многофункциональный низкотемпературный газовый стерилизатор
KR100986317B1 (ko) * 2009-09-18 2010-10-08 최은경 인체의 국소부위 소독 및 치료장치
JP2011217837A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Tamura Teco:Kk オゾン滅菌管理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2074007C1 (ru) * 1994-08-18 1997-02-27 Евгений Петрович Бельков Устройство для газовой стерилизации
RU69405U1 (ru) * 2007-09-26 2007-12-27 Валерий Викторович Педдер Многофункциональный низкотемпературный газовый стерилизатор
KR100986317B1 (ko) * 2009-09-18 2010-10-08 최은경 인체의 국소부위 소독 및 치료장치
JP2011217837A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Tamura Teco:Kk オゾン滅菌管理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200094U1 (ru) * 2020-06-16 2020-10-06 Александр Иванович Богатищев Туннельный озонатор
RU2745455C1 (ru) * 2020-12-02 2021-03-25 ООО "Научно-производственное предприятие "Альтаир" Многофункциональный озоновый стерилизатор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moreau et al. Non-thermal plasma technologies: new tools for bio-decontamination
JPH01207070A (ja) 滅菌方法および装置
JP6336112B2 (ja) 低濃度で気化された過酸化水素による、大幅に強化された除染方法
US20090081075A1 (en) Method of sterilization and sterilization apparatus
RU180532U1 (ru) Установка для стерилизации биоматериалов
EP3738616B1 (en) Method of maintaining sterile environment of working chamber, and sterile environment maintaining apparatus
JP2016154835A (ja) 除染装置および除染方法
KR20120028413A (ko) 과산화수소, 오존 및 저온 플라즈마를 이용한 소독 멸균장치 및 방법
RU69405U1 (ru) Многофункциональный низкотемпературный газовый стерилизатор
CN113041370A (zh) 隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备
RU2595842C1 (ru) Способ стерилизации инструментов и установка для стерилизации инструментов
Tipa et al. Cold plasma for bacterial inactivation
CN114617984A (zh) 一种杀菌消毒方法及装置
KR101273888B1 (ko) 평면형태의 대기압 공기 플라즈마를 이용한 소형의 다용도 멸균소독기
JP4433296B2 (ja) 活性酸素殺菌装置及び活性酸素殺菌方法
US20220001058A1 (en) Sterilizing method and sterilizer
JP4160859B2 (ja) プラズマ滅菌装置及びプラズマ滅菌方法
CN102178968A (zh) 一种气体二氧化氯消毒装置
RU2630464C1 (ru) Комбинированный способ стерилизации костных имплантатов
Mandler et al. Disinfection of dental equipment—inactivation of Enterococcus mundtii on stainless steel and dental handpieces using surface micro-discharge plasma
Pawłat Atmospheric pressure plasma jet for sterilization of heat sensitive surfaces
EP3515860A1 (en) Use of gas mixtures comprising oxygen for the production of ozone
JPH02237565A (ja) 室内殺菌方法
EP3643327B1 (en) Apparatus and method to introduce vaporised hydrogen peroxide at low concentration into an isolator
CN112243993A (zh) 一种气调杀虫消毒系统