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BIOSEGURIDAD Y PREVENCION POR FOTOCATALISIS HETEROGÉNEA INDOOR AIR QUALITY MANAGEMENT IN HOSPITALS Indoor Air Hygienization and Sanitary Purification Technologies DR. CHRISTOPHE SUCHY Ph.D. Nuclear Chemistry, IAQ-AOP D. GUILLERMO CORBELLA CertSpec. Engeeniring IAQ-AOP Healthy Living Technologies
Lo que vamos a exponer en esta primera Ponencia es la Prevención y Bioseguridad en la Gestión Ambiental Hospitalaria mediante Sistemas de Fotocatálisis.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
RevisorsR.D.Pr.Dr. James Marsden, Biosecurity Research Institute, Kansas State University USA
Ph.D. Sergey Grinshpun, Health Medical Center, University of Cincinnati, USAPh.D. Klaus Willeke, Environmental Health Foundation, University of Cincinnati, USA
Ph.D.MD. Allan Somersall, London, Ontario, Pennsylvania Universities, UK, CANADA, USA
G. Ducel, Hygie Foundation, Geneva, SwitzerlandJ. Fabry, Claude Bernard University, Lyon, FranceL. Nicolle, Manitoba University, Winnipeg, Canada
ContributorsR. Girard, Lyon-Sud Hospital Center, Lyon, FranceM. Perraud, Edouard Herriot Hospital, Lyon, France
A. Pruss, World Health Organization, Geneva, Switzerlandp. Vanhems, Claude Bernard University, Lyon, France
Presenter
Presentation Notes
Hay que mencionar que la mayoría de los datos expuestos aquí, proceden de diversas Universidades, Centros de Investigación Médica, Fundaciones y Aportaciones científicas de investigadores de todo el mundo. Unicamente mencionamos aquí algunos de ellos.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Factores de Riesgo en el Entorno Hospitalario
INTERACCION
NIVEL DE RIESGOPERSONAL PACIENTE
FISICOS
QUIMICOS
BIOLOGICOS
PSICOLOGICOS
TRAUMATISMO QUIRURGICO
INTOXICACION ANESTESICA
INFECCION BACTERIOLOGICA
INMUNODEPRESION TRANSITORIA
Presenter
Presentation Notes
Antes de comenzar la exposición de lo que es la fotocatálisis pasaré a explicar brevemente cuales son los factores de riesgo asociados al entorno hospitalario. En este confluye, de una parte el personal sanitario y de otro los pacientes con disitintas patologías y enfermedades De la interacción de estos resultan unos riesgos asociados de caracter FISICO, QUIMICO, BIOLOGICO y PSICOLOGICOS. Por otra parte hay que tener en cuenta que en este entorno hay mayor población susceptible de contraer infecciones, y el paciente que acude con su patología a un hospital a operarse adquiere (en mayor o menor grado) un TRAUMATISMO QUIRURGICO, una INTOXICACION ANESTESICA, una INFECCION BATERIOLOGICA O UNA INMUNODEPRESION TRANSITORIA. Además los enfermos que presentan inmunodepresión por distintos factores pueden adquirir de hecho una infección nosocomial.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Nosocomial Influencing Factors
FUENTES
INFECCIOSASAIRE
ENVIRONMENTINSTALACIONES
FACILITIES
CONTROL DE LA
CONTAMINACION
MEDIDAS DE
PREVENCION
FACTORES DE CONTROL DE UNA INFECCION NOSOCOMIAL
Presenter
Presentation Notes
La higiene en los centros sanitarios no sólo se limita exclusivamente al personal, al material, las infraestructuras e instalaciones. El aire es un elemento fundamental, ya que es la vía por la que llegan multitud de infecciones, y el control de la calidad de esta es un elemento clave para asegurar la higiene ambiental en el medio hospitalario. El medio ambiente hospitalario es uno de los factores que pueden actuar como fuente de infección y como reservorio de particulas y microorganismos que representan un riesgo potencial, fundamentalmente en pacientes quirúrgicos e inmunodeprimidos. Los programas de control microbiológicos son vitales para evitar la proliferación de hongos, virus y bacterias volátiles en los centros hospitalarios. Finalmente las medidas de prevención y seguridad sirven para evitar la inhalación de gases o la exposición a agentes biológicos patógenos Estos factores son elementos cruciales para producir un efecto positivo en la reducción de las infecciones en las intervenciones quirurgicas y en general en todo el transito del paciente por el medio hospitalario.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Nosocomial Infection
INFECCION NOSOCOMIAL
Center for Disease Control and Prevention
Infección Nosocomial es la que aparece durante la hospitalización del paciente y que no estaba presente en periodo de incubación ni en el momento de admisión del enfermo (CDC)
Presenter
Presentation Notes
Treinta años antes del descubrimiento de las bacterias patógenas por Louis Pasteur, el médico húngaro Semmelweiss estudió la mortalidad de sus pacientes en el Hospital General de Viena, donde llegó a la conclusión de que las “particulas cadavéricas” que pasaban de un paciente a otro eran el origen de infección y muerte. Después de estas afirmaciones y de otras célebres personalidades que le han acompañado en la lucha contra la infección hospitalaria llegamos a los años 1960 y 1970 y estas infecciones no han desaparecido. De hecho en el momento actual sigue siendo una de las grandes preocupaciones de los centros sanitarios y en conjunto de la Salud Pública. Tanto la Organización Mudial de la Salud como el Centro de Control y de Prevención de Enfermedades de Atlanta definen lo que debe considerarse como “infección nosocomial”: Es la que aparece durante la hospitalización del paciente y que no estaba presente en período de incubación ni en el momento de admisión del enfermo (CDC – Centro de Control y de Prevención de Enfermedades.)
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Active & Passive Technologies
TECNOLOGIAS PRO-ACTIVAS DE PREVENCION AMBIENTAL
FILTERING
ELECTRONIC AIR
IONIZATION
UV LIGHTS
VENTILATION
PASSIVE
PhotoCatalytic Ionization
ACTIVE
Fotocatálisis
Presenter
Presentation Notes
Las tecnologías actuales para el tratamiento de la Gestión Ambiental Hospitalaria se puede clasificar en groso modo en Pasivas y Activas. Dentro de las pasivas englobamos los filtros (filtros HEPA), el aire tratado electrónicamente, la ionización, las lámparas UV (ultravioleta) y los sistemas de ventilación y convección. Aunque la instalación de diferentes filtros para la retención de partículas, microorganismos y compuestos orgánicos volátiles es el método utilizado tradicionalmente para mantener limpio el sistema de climatización del edificio, existen una serie de microorganismos peligrosos de dificil retención y de un tamaño menor de 0,3 micras y que apenas afectan los filtros. Por este motivo se estan investigando nuevas técnicas que procuren su destrución in situ, como la fotocatálisis. Hay que decir que esta tecnología no viene a sustituir ninguna de los sistemas mencionados, sino más bien a complementarlos.
The power of Photons
Ionizating Atoms
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Environmental IAQ Basic Concepts
Conceptos de IAQ y Fotocatálisis
Teoría de Semiconductores bandas energéticas, reacciones redox sobre superficies irradiadas, preparación y caracterización de semiconductores
MEJORAS IAQ
• CONTROL DE LAS FUENTES DE POLUCION
• DILUCION POR VENTILACION CON AIRE EXTERIOR
• AIRE DEPURADO CON DISPOSITIVOS ESPECIALES
TECNOLOGIAS SOSTENIBLES DE TRATAMIENTO AMBIENTAL
FOTOCATALISIS
Cinética Química transferencia de masa, adsorción, reacción en la fase adsorvida, desorción
Intentaremos definir la Fotocatálisis de la forma más simplicada posible, y que por definición : “es un proceso que se basa en la absorción directa o indirecta de energía radiante mediante fotones (luz visible o ultravioleta), por parte de un sólido ( denominado fotocatalizador, que normalmente es un semiconductor de banda ancha). En este proceso de fotoactivación, se generan los portadores de carga (electrones y huecos) que podrán migrar a la superficie del catalizador. En la superficie del sólido (interfase sólido-líquido o sólido-gas) tienen lugar reacciones tales que pueden conducir a la degradación de contaminantes y patogenos sin que el *catalizador sufra cambios químicos”.
Advanced Oxidation Process Reactions (AOP)
Proceso de Oxidación Catalítico Avanzado (POCA)
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
• Radicales Hidroxilo OHO
• Radicales Hidroperóxilos HO2
• Iones Super Oxidos O2-
• Hidro Peróxidos Gas H2 O2
• Iones Ozonidos O3-
Presenter
Presentation Notes
Estas reacciones denominadas POCA (Advanced Oxidation Process en Ingles) producen los activadores esenciales para la esterilización del ambiente. Radicales Hidróxilos, Radicales Hidroperóxilos, Iones Super Oxidos, Hidro Peroxidos en Fase Gas e Iones Ozónidos.
Mechanism for Inactivating a Bacteria Organism via Cathalitic Ionization
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Proceso de Desactivación de un Patógeno
Pathogen Cathalytic Matrix
Plasma
Plasma
Plasma
Plasma
UVLight
PurifyingPlasma
Presenter
Presentation Notes
Aquí vemos una Celula Procariota dispuesta a tratarse con Plasma Purificador de un Reactor Catalítico.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
MicroOrganism Procariota Cell Structure
Estructura de una Célula Bacteriana
Presenter
Presentation Notes
Vemos la estructura principal de una bacteria compuesta por la Capsula Exterior, La Pared Celular y la Membrana Plasmática. En su interior aparece el ADN Nucleoide, los Ribosomas en el Citoplasma del Microorganismo.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
CAPSULAPARED
CELULAR
MEMBRANA PLASMATICA ADN NUCLEOIDE
MicroOrganism Cell Structure
Estructura de una Célula Bacteriana
Presenter
Presentation Notes
En un corte en sección de esta célula vemos estos elementos y las Proteinas compuestas por moleculas que contienen entre otros átomos hidrógeno.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Creating Hydrogen-Peroxide PlasmaCluster in Gas Phase
Hidro Peróxidos en Fase Gas
H2 O2
Oxidative PowerHO – 2.80 VO3 – 2.80 V
H.Peroxide – 1.78 V
Chlorine – 1.36 V
Presenter
Presentation Notes
Por otro lado tenemos una de las reacciones de oxidación producidas por el fotocatalizador que es la más estable de todas. Los Hidro Peróxidos en Fase Gas. Estos compuestos aunque tiene un poder de esterilizacion-oxidación menor que los Radicales Hidroxilos 1.78 V son mucho más estables electrónicamente y permiten propagarse a través del plasma hacia los microorganismos saprófitos y patogenos.
Hydrogen Peroxides surrounding a MicroOrganism Cell
Peróxidos próximos a una Célula Bacteriana
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
CAPSULAHydrogenPeroxides
Peróxidosde Hidrógeno
Presenter
Presentation Notes
Simulamos la aproximación de los Peróxidos a un Microorganismo Bacteriano rodeando la Cápsula de su estructura Celular.
Hydrogen Peroxides breaking a MicroOrganism Capsule
Peróxidos entrando en una Célula Bacteriana
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
CAPSULAHydrogenPeroxides
Peróxidosde Hidrógeno
Presenter
Presentation Notes
Los Peroxidos son capaces de traspasar su pared celular gracias al poder oxidante de estos compuestos.
Peróxidos recombinando Hidrógeno en una Célula Bacteriana
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
CAPSULAHydrogenPeroxides
Peróxidosde Hidrógeno
CellHydrogen
HidrógenoCelular
Presenter
Presentation Notes
Finalmente estos Peroxidos se recombinan con el Hidrogeno del Microorganismo, produciendo radicales intermedios que… siguiente
Hydrogen Peroxides H2 O Recombination
Recombinando Peróxidos de Hidrógeno en H2 O
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
CAPSULA
H2 O
H2 O
•Charbon Dioxyde•Organic Salts
•Water
Presenter
Presentation Notes
Terminan en compuestos de Carbono, Agua, y Sales Organicas, es decir moleculas que preservan la higiene del medioambiente hospitalario y que son totalmente inocuas.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
MICROORGANISMO
DESACTIVADOH2 O
H2 O
Presenter
Presentation Notes
Finalmente hemos desactivado un Microorganismo Patógeno mediante el PlasmaCluster creado con la Matriz Fotocatalítica.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
RCI NASA TECHNOLOGIES MICROBIOLOGICAL TESTS
Pruebas Científicas Microbiológicas con Tecnología RCI NASA
Presenter
Presentation Notes
No obstante para validar las pruebas realizadas se ha recurrido a numerosos y prestigiosos laboratorios de todo el mundo que han comprobado la eficacia en laboratorio de los sistemas de fotocalisis asistida para eliminar agentes patogenos del aire y purificar el ambiente mas, que con ninguna otra tecnologia disponible actualmente.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
RCI NASA TECHNOLOGIES MICROBIOLOGICAL TESTS
Pruebas Científicas Microbiológicas de Candida Albicans
Presenter
Presentation Notes
Aquí vemos un grafico con la reduccion e inactivacion de la Candida Albicans en menos de 12 h. , grafica roja, comprarandola con el Oxidante mas potente el ozono, en verde. A la derecha vemos la eficacia en diferentes patogenos infecciosos y comprobamos que incluso ademas de los organismos patogenos comunes…
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Some Agar Plates with Fungus and Bacteria
Placas Agar de Analisis Microbiologicos
Presenter
Presentation Notes
Que solemos encontrar en ambiente como hongos, microhongos, bacterias, detritus, virus etc.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Resultados de Reducción Microbiologica. RCI - NASA
MRSA
Presenter
Presentation Notes
Aquí aparecen algunas bacterias de las mas comunes como Staphylococo Aereo, E/Coli, Streptococo, Pseudomona, Listeria, Candida etc. Tambien se destruyen Organismos resistentes a Meticilina como el Estafilococo Aereo MRSA.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Inactivación del Virus H5N1 (Avian Influenza) con RCI
Retroscreen Virology Ltd., London University, London, UNITED KINGDOM
Presenter
Presentation Notes
Decir tambien que se ha logrado desactivar un virus como el H5N1, responsable de la Gripe Aviar, con pruebas de Laboratorios tan prestigiosos como el Retroscreen Virology de Londres.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
SGS MICROBIOLOGICAL TESTS WITH RCI FOR FREMAP-MADRID HOSPITAL
Pruebas Científicas Microbiológicas de la División Hospitalaria de SGS en el Hospital FREMAP. Madrid SPAIN
Presenter
Presentation Notes
No obstante presentamos en este congreso las pruebas realizadas por SGS, Division Hospitalaria con mas de 20 anos de experiencia en auditorias medioambientales de calidad ambiental, en el Hospital La Paz de Madrid.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
SGS MICROBIOLOGICAL TESTS WITH RCI FOR FREMAP (MADRID) HOSPITAL
Pruebas Científicas Microbiológicas de la División Hospitalaria de SGS en el Hospital FREMAP. Madrid SPAIN
EVALUATION BEFORE. Operating Room
Presenter
Presentation Notes
En las pruebas sin los equipos de Catalisis se obtuvieron unos resultados que mejoraron ostensiblemente con la utilizacion de los equipos. Pasando de una media de 7,53 a …
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
EVALUATION AFTER. Operating Room
Pruebas Científicas Microbiológicas de la División Hospitalaria de SGS en el Hospital FREMAP. Madrid SPAIN
SGS MICROBIOLOGICAL TESTS WITH RCI FOR FREMAP (MADRID) HOSPITAL
Presenter
Presentation Notes
A una media de 9.0 con una evaluacion maxima de 9.61.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
SGS MICROBIOLOGICAL TESTS WITH RCI FOR FREMAP (MADRID) HOSPITAL
Pruebas Científicas Microbiológicas de la División Hospitalaria de SGS en el Hospital FREMAP. Madrid SPAIN
EVALUATION BEFORE. Urpa Room
Presenter
Presentation Notes
En las pruebas sin los equipos de Catalisis se obtuvieron unos resultados que mejoraron ostensiblemente con la utilizacion de los equipos. Pasando de una media de 7,53 a …
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
SGS MICROBIOLOGICAL TESTS WITH RCI FOR FREMAP (MADRID) HOSPITAL
Pruebas Científicas Microbiológicas de la División Hospitalaria de SGS en el Hospital FREMAP. Madrid SPAIN
EVALUATION AFTER. Urpa Room
Presenter
Presentation Notes
En las pruebas sin los equipos de Catalisis se obtuvieron unos resultados que mejoraron ostensiblemente con la utilizacion de los equipos. Pasando de una media de 7,53 a …
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
SGS PARTICLE TESTS WITH RCI FOR FREMAP (MADRID) HOSPITAL
Pruebas Científicas Microbiológicas de la División Hospitalaria de SGS en el Hospital FREMAP. Madrid SPAIN
PARTICLES 0,3 µ
Presenter
Presentation Notes
En las pruebas sin los equipos de Catalisis se obtuvieron unos resultados que mejoraron ostensiblemente con la utilizacion de los equipos. Pasando de una media de 7,53 a …
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
SGS PARTICLE TESTS WITH RCI FOR FREMAP (MADRID) HOSPITAL
Pruebas Científicas Microbiológicas de la División Hospitalaria de SGS en el Hospital FREMAP. Madrid SPAIN
PARTICLES 0,5 µ
Presenter
Presentation Notes
En las pruebas sin los equipos de Catalisis se obtuvieron unos resultados que mejoraron ostensiblemente con la utilizacion de los equipos. Pasando de una media de 7,53 a …
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
SGS MICROBIOLOGICAL TESTS WITH RCI FOR FREMAP (MADRID) HOSPITAL
Pruebas Científicas Microbiológicas de la División Hospitalaria de SGS en el Hospital FREMAP. Madrid SPAIN
ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
Presenter
Presentation Notes
En las pruebas sin los equipos de Catalisis se obtuvieron unos resultados que mejoraron ostensiblemente con la utilizacion de los equipos. Pasando de una media de 7,53 a …
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
THESE TESTS ARE MADE UNDER CONTROLLED RESTRICTED AREA
± 20.000 VOC´s
Pruebas Científicas de Calidad Ambientalrealizadas en zonas controladas
Presenter
Presentation Notes
Es conveniente tener en cuenta que las zonas evaluadas no han sido controladas durante los ensayos y en algunos momentos la sala ha estado ocupada por personal del centro y con las ventanas abiertas durante un tiempo indeterminado. Por ello las pruebas se repetieron en varias ocasiones para confimar los resultados. Ademas de Particulas en Ambiente con diferentes tamanos y peso, y de las pruebas Microbiologicas, se analizaron Compuestos Organicos Volatiles mediante Cromatografia de gases, monitorizando los gases anestesicos y farmacologicos mas importantes, pudiendo analizar hasta mas de 20.000 compuestos.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
VOLATILE ORGANIC COMPOUND. VOC
Compuestos Orgánicos Volátiles. Tubo TENAX
Presenter
Presentation Notes
Es conveniente tener en cuenta que las zonas evaluadas no han sido controladas durante los ensayos y en algunos momentos la sala ha estado ocupada por personal del centro y con las ventanas abiertas durante un tiempo indeterminado. Por ello las pruebas se repetieron en varias ocasiones para confimar los resultados. Ademas de Particulas en Ambiente con diferentes tamanos y peso, y de las pruebas Microbiologicas, se analizaron Compuestos Organicos Volatiles mediante Cromatografia de gases, monitorizando los gases anestesicos y farmacologicos mas importantes, pudiendo analizar hasta mas de 20.000 compuestos.
Enviromental Risk Reduction in Health Hospitals Photocatalytic Ionization Technolgy
Presenter
Presentation Notes
Espero poder haber expuesto con la mayor claridad los beneficios y mejora que suponen para un centro hospitalario de esta nueva tecnologia ya disponible hoy en dia.
Presenter
Presentation Notes
Como cierre de esta Ponencia decir que nuestros sistemas de Fotocatalisis estan equipados en las naves de la NASA como la ISS *International Space Station y sus transbordadores. Gracias a todos por la atencion y doy paso al siguiente ponente.