Genel Hijyen için, Potansiyel Taşıyıcı Olan Yazı Kaleminin Antibakteriyel Kaplanması

26.07.2021

Genel Hijyen için, Potansiyel Taşıyıcı Olan Yazı Kaleminin Antibakteriyel Kaplanması Cansız yüzeyler pasif vektör ödevi görerek çeşitli mikroorganizmaların yüzeyden yüzeye/ yüzeyden canlıya transferini kolaylaştırabilmektedir. Kalemler de özellikle okul öncesi ve okul çağındaki çocuklar ve hastane personeli başlıca risk grubu olmak üzere, kontaminasyon kaynağı olarak pek çok birey için risk teşkil etmektedir. Kalem yüzeyinin sitotoksik ve alerjen özellik göstermeyen, antimikrobiyal madde iç eren boya ile kaplanması, potansiyel patojen mikroorganizmalarla kontaminasyonu ve bağlantılı enfeksiyon riskini azaltabilecektir. Çalışmamızda sitotoksik ve sensitize edici etkiye sahip olmayan, 3-(trimethoxysilyl) -propyl, cocodimethylammonium chloride (Antimic®) bileşiği uygulanmış kaplamanın antibakteriyel etkinliği ISO 22196:2011 standardı modifiye edilerek değerlendirilmiştir. Kalemler her yaş ve meslek grubundan bireyler tarafından gün boyu ve sıklıkla kullanılan araç gereçlerdir. Ancak kullanım öncesi ve sonrası uygun şekilde temizlenmemektedirler. Özellikle ortak kullanılan ofislerdeki personel ve ziyaretçiler, hastanelerdeki sağlık personeli ve yanı sıra okul öncesi/okul çağındaki çocuklar, temizlenmeyen/mikroorganizmalarla kontamine olmuş kalemlere çok sık temas etmektedirler. Bilindiği gibi mikroorganizmalar çevresel yüzeylerde hayatta kalabilir ve bu kontamine yüzeylere temasla farklı cisimlere ve/veya bireylere transfer edilebilir. Mikroorganizmaların cansız yüzeylerde hayatta kalması bağıl nem, sıcaklık, yüzeyin malzemesi ve pürüzlülüğü, mikroorganizmanın türü, virüsler söz konusu olduğunda zarflı/ zarfsız olması, mikroorganizmanın çevresel stres koşullarına dayanıklılığı gibi etmenlere bağlıdır. Örneğin bakteriler gözenekli ve nem içeren ortamlarda sayıca daha fazla olabilirken, Norovirüs, astrovirüs gibi zarfsız virüslerin çevresel malzemeler üzerinde oldukça kararlı olduğu, kuru gözeneksiz yüzeylerde 60 güne, gözenekli yüzeylerde ise 90 güne kadar dayanabildiği bilinmektedir [1]. Diğer yandan zarfsız virüsler daha az stabil olmakla beraber, Influenza A virüsün kuru yüzeylerde 48 saate kadar, zarflı SARS koronavirüsünün 96 saate kadar hayatta kaldığı bulunmuştur [1]. Endemik insan koronavirüs suşu (HCoV-) 229E ile yürütülen çalışmalarda ise, virüsün farklı malzemeler üzerinde 2 saatten 9 güne kadar bulaşıcı kalabildiği de belirlenmiştir [2]. Pasif vektör kabul edilen, fomitler olarak da adlandırılan, enfeksiyon etkenlerini taşıyabilen cansız objeler, burun, göz veya ağız mukozalarının self-inokülasyonu dahil, mikroorganizmaların elden yüzeye/yüzeyden de tekrar ele geçişi çok sayıda çalışmada gösterilmiştir. Kalemlerin de çeşitli patojenlerin bulaşında potansiyel taşıyıcı olabileceği bilinmektedir [1, 3, 4]. Depolama, üretim ve özellikle kullanım esnasında kalem gibi el teması olan sert yüzeylerde Gram pozitif bakterilerden Staphylococcus aureus, S. hominis, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. warneri; Micrococcus spp., Enterococcus spp.; Gram negatif bakterilerden Escherichia coli, Salmonella spp. Pseudomonas spp. Klebsiella spp.; mantarlardan ise Candida spp. sıklıkla kolonize olabilmektedir [3, 4]. Mikroorganizma kolonizasyonu kaynaklı çapraz kontaminasyonu önlemede risk kaynağı nesnenin antimikrobiyal madde ile kaplanması sürdürülebilir bir çözüm sağlamaktadır [5]. Diğer yandan kaplama seçilen malzemenin sitotoksik ve sensitize edici göstermeden antimikrobiyal özellik göstermesi gereklidir. Yanı sıra, örneğe uygun mikrobiyolojik analiz, sürecin doğru değerlendirilmesinde kritik bir nokta olup varsa standart metot ile yoksa var olan standart analiz metodunun modifiye edilerek ve/veya in house test tasarımları ile değerlendirilmesi anahtar role sahiptir.

2. Materyal ve Metot 2.1. Antibakteriyel Kaplamanın Hazırlanması

Kaplama formülasyonunun bir yüzeyi kaplamaya uygun bir şekilde formüle edilmesi gerekmektedir. Yüzey ve kaplama formülasyonunda kullanılan diğer maddeler hem ürüne zarar vermemeli hem de kullanıcının sağlığı açısından tehlike oluşturmamalıdır. Bu bakımdan kaplamada kullanılan antibakteriyel aktif maddenin formülasyonunda yer alan diğer yardımcı maddeler ile herhangi bir reaksiyon göstermesi istenmez. Çalışmada kalem üretiminde kullanılan antibakteriyel kaplama formülasyonu; antibakteriyel aktif madde, selüloz/akrilik türevi reçine, renklendirici olarak en az bir pigment, aromatik solventler ve katkı malzemeleri ihtiva etmektedir. Kullanılan antibakteriyel aktif maddenin “Biyosidal Ürünler Yönetmeliği”’nin 4’üncü maddesinin 25 birinci fıkrasının (a) bendine göre “aktif madde; zararlı organizmalar üzerinde ya da onlara karşı genel veya özel etki gösteren virüsler ve funguslar da dâhil olmak üzere bir madde veya mikroorganizma olabilmekte” tanımına uygun ve Bakanlık ruhsatlı ürün olması gerekmektedir.

2.2 Mikrobiyolojik Analiz

Mikrobiyolojik analizin ilk aşaması olarak hazırlanan boya örneklerinin mikrobiyal yükü incelenmiştir. Bu amaçla örneklerden steril eküvyonla alınarak bakteriler için Tryptic Soya Agar (TSA, Oxoid), küf ve maya sayımı için Sabouraud Dextrose Agar (SDA, Oxoid) besiyerlerine ekim yapılarak sterilite testi yapılmıştır. Boya örneklerinin antibakteriyel aktivitesi ISO 22196 : 2011 standardı modifiye edilerek değerlendirilmiştir. Bu amaçla örnekler asetat film üzerine sürülerek kurutulmuş, analizden hemen önce örnekler etanol ile silinmiş ve kurutulduktan sonra antibakteriyel etkinlikleri değerlendirilmiştir. Kurumuş levhalar üzerine 1x105 kob/ml bakteri süspansiyonlarından 400 μl damlatılmış ve bakteri süspansiyonu ile örneğin tam teması için süspansiyonun üzeri 4x4 cm boyutlarında steril streç film ile kaplanmıştır. Streç kaplı boyalı levhalar %90 oranında nem içeren inkübatörde, 370C’de 24 saat süresince bekletilmiştir. Temas süresi sonunda örnekler bakteriye ve kullanılan antimikrobiyal bileşiğe uygun nötralize edici solüsyona alınarak antibakteriyel maddenin etkinliği durdurulmuştur. Nötralize edici solüsyon steril fosfat tamponu içerisinde 1/10 oranında seri sulandırılmış, tüm sulandırma tüplerinden 1 ml alınarak Plate Count Agar besiyerine (PCA, Oxoid) ekim yapılmıştır. Petri kapları 370C’de 24 saat bekletildikten sonra oluşan koloniler sayılıp, kontrol grubuna kıyasla deney grubundaki bakteri sayısı düşüşü ve ISO 22196 standardında belirtilen (R) değeri hesaplanmıştır. Deneyler 3 tekrarlı olarak yürütülmüştür [6].

R (Antibakteriyel Aktivite) = Ut - At

Ut: 24 saat temas süresi sonunda kontrol parçalarından elde edilen kültüre edilebilir canlı hücrelerin sayısı At: 24 saat temas süresi sonunda test parçalarından elde edilen kültüre edilebilir canlı hücrelerin sayısı JIS tarafından 2 ve üzeri R değeri “antimikrobiyal” kabul edilir [6].

3. Bulgular

Hazırlanan örneğin sterilite testine göre bakteri ve mantar yükü taşımadığı belirlenmiştir (Tablo 1). Tablo 1. Hazırlanan boya örneğinin sterilite açısından değerlendirilmesi (kob*/g).

Tablo 2. Antimic® bileşiği içeren boya uygulanmış örneklerin ISO 22196 standardına göre S. aureus ATCC 6538 ve E. coli ATCC 8739 suşlarına karşı 24 saat temas süresi sonunda antibakteriyel etkinliği

Antimic® içeren boya örnekleri S. aureus ve E. coli bakterisine karşı 24 saatlik temas süresinde ≥4 log (%99,99) düşüş ve R>2 değeri ile güçlü antibakteriyel aktivite göstermiştir (Tablo 2).

4. Tartışma ve Sonuç

Çalışmanın sonuçlarına dayanarak antibakteriyel özelliklere sahip boyanın kullanılması ile formit ödevi gören kalem yüzeyi ile temas sonucu oluşabilecek çapraz kontaminasyon ve enfeksiyonların önüne geçilebilecektir. Çalışmamızda kullanılan Antimic® bileşiği üzerindeki fonksiyonel grupların kaplama malzemesi ile reaksiyona girmesi sayesinde migrasyona uğramaz ve uzun süreli maruziyette herhangi bir toksisite oluşturmamaktadır. Hem toksik olmaması hem de güçlü antibakteriyel etkisiyle Antimic® eklenmiş boyanın kalem yüzeylerinde kullanılması olası çapraz kontaminasyon riskini önemli ölçüde azaltabileceği için kamu yararı sağlayacaktır.