Avaliação da ação virucida para o HPV16 de diferentes desinfetantes químicos na descontaminação de biomodelos 3D de transdutores transvaginais: da construção de modelo de avaliação a resultados preliminares de eficácia

Publication year: 2024

Introdução:

O transdutor de ultrassonografia transvaginal é um acessório endovaginal utilizado para capturar imagens de alta resolução geradas pelo ultrassom para visualizar e avaliar estruturas internas do sistema reprodutor feminino para fins diagnósticos. É um dispositivo de múltiplo uso que exige descontaminação segura de um uso a outro. Na classificação de risco para transmissão potencial de infecção, é um produto para saúde semicrítico que exige, minimamente, limpeza e desinfecção de alto nível, realizadas pela Enfermagem capacitada, em locais planejados para descontaminação seguindo as recomendações oficiais da RDC ANVISA15/2012 e 6/2013. Na prática clínica, por diversas justificativas, nem sempre acontece a adesão às recomendações oficiais. Realizam procedimentos simplificados de descontaminação na própria sala do procedimento, sem desconectar o acessório do equipamento, utilizando, na maioria das vezes, aplicação direta de formulações desinfetantes, sem limpeza prévia.

Objetivo:

Avaliar a ação virucida para o HPV16 de diferentes desinfetantes químicos aplicados diretamente sobre os biomodelos 3D de transdutores transvaginais, sem limpeza prévia.

Método:

Pesquisa experimental laboratorial com contaminação intencional desafio dos biomodelos 3D com HPV16, com potencial infectante com aproximadamente 1x107 partículas de HPV16/ml, acrescido de 10% de soro bovino. A equivalência da matéria prima do biomodelo 3D com o transdutor transvaginal da prática clínica foi validada por espectrofotometria por infravermelho que revelou ser majoritariamente de ABS (Acrilonitrila, Butadieno e Estireno).

Os locais dos experimentos foram:

1. Laboratório de Imunologia e Doenças Infecciosas do Instituto Leônidas e Maria Deane - Fiocruz Amazônia; 2. Departamento de Química analítica do Instituto de Ciências Exatas da Universidade Federal do Amazonas-UFAM (fabricação e validação dos corpos de prova por impressão 3D); 3. Centro Multiusuário para Análise de Fenômenos Biomédicos da Universidade do Estado do Amazonas CMABIO/UEA (análises da presença do microrganismo teste por meio da tecnologia de Microscopia Eletrônica de Varredura); 4. Laboratório de Biodegradação do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal do Amazonas (detecção do DNA do HPV16 por meio do RT-qPCR em Tempo Real seguida de cultura celular).

Três formulações desinfetantes foram selecionadas para os experimentos:

(1) Proaction Oxi®: formulação à base de Peróxido de Hidrogênio 0,35%; (2) Proaction Germi®: formulação de Quaternário de Amônio de 5ª geração 0,576% p/p (mistura de cloreto de alquil dimetil benzil amônio e cloreto de dodecil dimetil amônio) e Cloridrato de Polihexametileno Biguanida 0,2% (PHMB), ambos do fabricante Grow® - Química e Farmacêutica, com indicação de uso declarado para desinfecção de produtos para saúde não críticos e superfície de alto toque contaminadas por fricção num único passo, sem limpeza prévia; (3) álcool 70% v/v do fabricante Rioquímica®. Após contaminação desafio, os biomodelos 3D foram submetidos à ação das soluções desinfetantes borrifadas no material absorvente descartável e friccionado sobre a superfície dos corpos de prova durante 1 minuto cronometrado. Os experimentos foram acompanhados dos controles positivo e negativo satisfatórios. Os procedimentos experimentais foram realizados em consonância com a Norma americana ASTM E1053; Norma europeia BS EN 14476:2013+A2:2019 e Recomendações da Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI)/Food and Drug Administration (FDA). Os resultados da sobrevivência do HPV16 foram avaliados por meio da microscopia eletrônica de varredura e quantificação de RNA usando o QubitTM RNA BR Asay Kit da Invitrogen, seguida de cultura celular.

Resultados:

A microscopia eletrônica de varredura indicou presença de partícula viral residual sobre as superfícies dos biomodelos frente aos três procedimentos de desinfecção testados. A quantificação de RNA usando o QubitTM RNA BR Asay Kit da Invitrogen constatou quantidades acima de 30 ng de RNA nas amostras, exceto nas amostras do ensaio com quaternário de amônio nos quais indicaram baixas concentrações em torno de 2 ng, sendo as amostras de quaternário de amônio excluídas das análises.

Conclusão:

a avaliação de uma prática segura de descontaminação de dispositivos para uso na saúde de múltiplos usos para controle de contaminação cruzada, é inegavelmente um procedimento complexo. Na presente investigação, foi necessária fabricar corpos de prova (biomodelos 3D) para dar sequência à contaminação desafio com microrganismos representativos de risco para saúde pública decorrente de múltiplos usos dos transdutores transvaginais, reproduzindo o pior cenário da prática clínica e infraestrutura laboratorial de Centros Avanços em Pesquisa coordenado por expertises em diferentes assuntos específicos. Embora a presente investigação não tenha trazido respostas pontuais para serem transladadas para prática clínica, em que pesem os referenciais teóricosmetodológicos trazidos, reconhece-se o mérito da criação de um modelo para testagem de protocolos de desinfecção de produtos para saúde, independentemente do tipo de desafio microbiano eleito que nesta investigação foi representada por HPV16 pela significância epidemiológica de infecção causada pelas reutilizações dos transdutores transvaginais.

Introduction:

The transvaginal ultrasound transducer is an endovaginal accessory used to capture high-resolution images generated by ultrasound to visualize and evaluate internal structures of the female reproductive system for diagnostic purposes. It is a multi-use device that requires safe decontamination from one use to another. In the classification of risk for potential transmission of infection, it is a semi-critical health product that requires, minimally, high-level cleaning and disinfection, performed by trained nursing, in places planned for decontamination following the official recommendations of RDC ANVISA15/2012 and 6/2013. In clinical practice, for various reasons, adherence to official recommendations is not always the case. They perform simplified decontamination procedures in the procedure room itself, without disconnecting the accessory from the equipment, using, in most cases, direct application of disinfectant formulations, without prior cleaning.

Objective:

To evaluate the virucidal action for HPV16 of different chemical disinfectants applied directly on the 3D biomodels of transvaginal transducers, without prior cleaning.

Method:

Experimental laboratory research with intentional contamination of 3D biomodels with HPV16, with infective potential with approximately 1x107 HPV16 particles/ml, plus 10% bovine serum. The equivalence of the raw material of the 3D biomodel with the transvaginal transducer of clinical practice was validated by infrared spectrophotometry, which revealed to be mostly ABS (Acrylonitrile, Butadiene and Styrene).

The locations of the experiments were:

1. Laboratory of Immunology and Infectious Diseases of the Leônidas and Maria Deane Institute - Fiocruz Amazônia; 2. Department of Analytical Chemistry of the Institute of Exact Sciences of the Federal University of Amazonas-UFAM (manufacture and validation of specimens by 3D printing); 3. Multiuser Center for the Analysis of Biomedical Phenomena of the University of the State of Amazonas CMABIO/UEA (analysis of the presence of the test microorganism by means of Scanning Electron Microscopy technology); 4. Biodegradation Laboratory of the Institute of Biological Sciences of the Federal University of Amazonas (detection of HPV16 DNA by Real-Time RT-qPCR followed by cell culture).

Three disinfectant formulations were selected for the experiments:

(1) Proaction Oxi®: formulation based on 0.35% Hydrogen Peroxide; (2) Proaction Germi®: formulation of 5th generation Quaternary Ammonium 0.576% w/w (mixture of alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride and dodecyl dimethyl ammonium chloride) and Polyhexamethylene Biguanide Hydrochloride 0.2% (PHMB), both from the manufacturer Grow® - Química e Farmacêutica, with indication of declared use for disinfection of non-critical health products and high-touch surfaces contaminated by friction in a single step, no prior cleaning; (3) 70% v/v alcohol from the manufacturer Rioquímica®. After the challenge contamination, the 3D biomodels were subjected to the action of disinfectant solutions sprayed on the disposable absorbent material and rubbed on the surface of the specimens for 1 minute timed. The experiments were accompanied by satisfactory positive and negative controls. The experimental procedures were carried out in accordance with the American Standard ASTM E1053; European standard BS EN 14476:2013+A2:2019 and Recommendations of the Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI)/Food and Drug Administration (FDA). HPV16 survival outcomes were evaluated by scanning electron microscopy and RNA quantification using Invitrogen's QubitTM RNA BR Asay Kit, followed by cell culture.

Results:

Scanning electron microscopy indicated the presence of residual viral particle on the surfaces of the biomodels in the three disinfection procedures tested. RNA quantification using Invitrogen's QubitTM RNA BR Asay Kit found amounts above 30 ng of RNA in the samples, except for the samples of the quaternary ammonium assay in which low concentrations of around 2 ng were indicated, and the quaternary ammonium samples were excluded from the analyses.

Conclusion:

the evaluation of a safe practice of decontamination of devices for use in healthcare and multiple uses for cross-contamination control is undeniably a complex procedure. In the present investigation, it was necessary to manufacture specimens (3D biomodels) to continue the challenge contamination with microorganisms representing a risk to public health arising from multiple uses of transvaginal transducers, reproducing the worst scenario of clinical practice and laboratory infrastructure of Centers for Advancement in Research coordinated by expertise in different specific subjects. Although the present investigation did not bring specific answers to be translated into clinical practice, in spite of the theoretical-methodological references brought, the merit of creating a model for testing disinfection protocols for health products is recognized, regardless of the type of microbial challenge chosen in this investigation, which in this investigation was represented by HPV16 due to the epidemiological significance of infection caused by the reuse of transvaginal transducers.