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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.9.2006.tde-01122006-124302
Documento
Autor
Nome completo
Adir Jose Moreira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Pinto, Terezinha de Jesus Andreoli (Presidente)
Kaneko, Telma Mary
Mansano, Ronaldo Domingues
Título em português
Desenvolvimento de sistema de esterilização por plasma a baixa pressão, usando sistema de acoplamento capacitivo e acoplamento indutivo
Palavras-chave em português
Dispositivos médicos
Esterilização por plasma
Resumo em português
O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia da esterilização por plasma, utilizando como sensor o indicador biológico, esporos deBacillus subtilis. Nesse estudo foram utilizados reatores constituídos de acoplamento capacitivo modo RIE (Reactive Ion Etching) e acoplamento indutivo modo ICP (Inductively Coupled Plasma),sendo esse último classificado em dois tipos, cilíndrico e Planar. A diferença entre esses equipamentos está basicamente na forma de geração do plasma, sendo que no sistema RIE a potência de RF é aplicada nos eletrodos. No sistema ICP cilindrico, a potência é aplicada em uma bobina. No sistema planar que pode ser considerado como um sistema híbrido, a potência de RF é aplicada na bobina e nos eletrodos, fazendo assim com que se obtenha um plasma de alta densidade. Todos os experimentos envolvendo plasma foram desenvolvidos à temperaturas mais baixas quando comparadas com os processos esterilizantes a calor (por volta de 55 ºC), o que garante a possibilidade de aplicação em materiais poliméricos e ópticos (endoscópios, etc.). Os estudos de letalidade dos processos foram realizados utilizando esporos de Bacillus subtilis, veiculados em lamínulas de vidro, os quais foram submetidos a combinações de parâmetros de processo, permitindo a obtenção de dados comparativos quanto a sua letalidade e resistência, e, conseqüentemente, informações quanto à efetividade do processo de esterilização por plasma. Na utilização do sistema RIE os resultados obtidos mostraram-se bastante promissores, quando se utilizou potência de 150 W, pressão de 100 mTorr, vazão de 200 sccm, e tempo de 20 minutos, reduzindo a carga microbiana para próximo de zero nesse intervalo de tempo. Para potência de 100 W, utilizando todos os outros parâmetros, a carga microbiana foi reduzida com tempo de 60 minutos, não sendo este um resultado ideal, porém, ainda aceitável. Para o sistema ICP cilíndrico, os resultados foram também promissores, visto que se conseguiu reduzir a carga microbiana para próximo de zero, com 20 minutos de processo, sob pressão de 330 mTorr, potência de 350 e 400 W, e vazão do gás de 100 sccm. No sistema ICP Planar os resultados também foram muito bons, pois se conseguiu reduzir a carga microbiana para próximo de zero em 12 minutos, utilizando potência de 150 W, pressão de 100 mTorr, e vazão de 200 sccm. Esses resultados alcançados tanto para O2 puro quanto para O2 + H2O2, mostram a possibilidade da aplicação de ambos sistemas na esterilização de materiais hospitalares em geral, sendo entretanto necessários maiores estudos. Os resultados obtidos no trabalho possibilitarão projetar sistemas específicos que podem ser empregados em ambiente hospitalar e em estações de processamento de material cirúrgico.
Título em inglês
Development of plasma sterilization system at low pressure, using capacitive and inductively coupling system
Palavras-chave em inglês
Medical devices
Plasma sterilization
Resumo em inglês
The objective of this work was to evaluate the effectiveness plasma of the sterilization, using the biological indicators with spore's sensors Bacillus subtilis.. For this, the reactors of capacitive constituted of coupling had been used way RIE (Reactive Ion Etching) and inductive coupling was ICP (Inductively Coupled Plasma) which being the last classified in two types, cylindrical and glide. The differences between this equipment are basically in generation of plasma form, being these in systems RIE the RF power is applied in a coil. In the to glide system it can be considered with a hybrid systems, the RF power are applied in the bobbin and the electrodes which make with that it gets a high density of plasma. All the experiments involving plasma had been developed to the temperature near environment (for return of 55º C), which the possibility of application in polymeric and optic materials (the possibility of application in polymeric and optics materials (endoscopies, etc.). The studies of mortality of the process had been carried using the biological indicators constituted with spore's sensors Bacillus subtilis, together in blade of glass, which had been subdue the combinations of parameters process, allowing get information comparative such as mortality and resistance, and consequently effectiveness process the of the sterilization information. In the use of RIE systems the results had get showed many promising when it used 150W power, 100 mTorr pressure, 200 sccm leak, 20 minutes time, reducing the microbial load near at zero in this interval time. For 100 W powers, using all the other parameters, microbial load were reduced at 60 minutes times, this results are not being ideal, but can be acceptable. To ICP cylindrical systems, the results had been promising, since it was get to reduce the microbial load near to zero, with 20 minutes of process, under 330 mTorr pressure, 350 e 400 W power and 100 sccm gas leak. In ICP glide systems the results also had been very good, because it was obtained to reduce the microbial load near to zero at 12 minutes, using 150 W power, 100 mTorr pressure and 200 sccm leak. These results reached in such way for 02 pure and to 02 + H202, in general both of the sterilization systems of hospital environment showed the possibility of the application, however was being necessary greater studies. The results will make possible the project of specific systems that can be used in hospital environment and stations of processing of surgical material
 
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AdirMoreira.pdf (2.94 Mbytes)
Data de Publicação
2007-03-26
 
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