Esterilização de cateteres venosos com plasma atmosférico

Em estudo, procedimento com base na ionização do ar atmosférico eliminou 99% de biofilme de Candida albicans, fungo com alta incidência em infecções hospitalares, sem gerar resíduos nocivos

José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – A esterilização de instrumentos cirúrgicos metálicos é feita normalmente em aparelhos conhecidos como autoclaves, com temperaturas igual ou acima de 121 ºC, capazes de matar microrganismos.

Mas equipamentos como cateteres venosos, fabricados com materiais poliméricos como silicone ou poliuretano, não resistem a altas temperaturas e precisam ser esterilizados de outra maneira. Os agentes microbicidas geralmente utilizados são a radiação gama ou o óxido de etileno. Mas seu uso requer tecnologias caras e pode gerar resíduos nocivos.

Um procedimento alternativo, a esterilização por jato de plasma de ar atmosférico, foi proposto e testado com sucesso por Anelise Doria, professora na Universidade do Vale do Paraíba (Univap).

O procedimento foi descrito em artigo publicado na revista Plasma Research Express e resulta do doutorado de Doria, que contou com bolsa da FAPESP.

“Utilizamos um equipamento com design simples e baixo custo de construção e de operação, que produz grandes quantidades de agentes microbicidas sem utilizar gases tóxicos ou deixar resíduos nocivos”, disse Doria à Agência FAPESP.

A ionização parcial do ar atmosférico gera um plasma constituído por moléculas, íons e elétrons livres, com grande quantidade de espécies reativas, como ozônio (O₃), peróxido de hidrogênio (H₂O₂) e radical hidroxila (OH^-). São essas espécies reativas que atuam sobre os microrganismos, inativando-os e eliminando-os.

“Estudamos a ação do plasma sobre biofilmes de Candida albicans aderidos à superfície do material polimérico. É bem sabido que a estrutura de biofilme protege os microrganismos, tornando-os muito mais resistentes à ação de agentes microbicidas. Mesmo assim, conseguimos inativar até 99% dos microrganismos”, disse Doria.

Para gerar o plasma, Doria utilizou uma mistura com um máximo de ar comprimido e um mínimo de argônio (Ar) ou hélio (He), dois gases nobres geralmente empregados para moderar reações químicas indesejadas. A mistura foi ionizada ao transitar entre dois eletrodos submetidos a uma grande diferença de potencial elétrico, da ordem de 7,5 quilovolts.

“A pluma do plasma tem cerca de 1 centímetro de comprimento. Para evitar que o contato direto com a pluma pudesse aquecer o biofilme fúngico, posicionamos nossa amostra a 3 centímetros do bocal de ejeção. Desse modo, a esterilização não foi feita diretamente pela pluma, mas pelo fluxo de ar ambiente reativo proveniente da região de pós-descarga”, disse Doria.

O estudo foi feito com Candida albicans por conta de o fungo estar presente em 70% a 90% das infecções hospitalares, com taxas elevadas de mortalidade, mas o procedimento pode ser estendido também a bactérias, segundo a pesquisadora.

O estudo foi realizado em laboratório montado com recursos da FAPESP no âmbito do Projeto Temático “Núcleo de excelência em Física e aplicações de plasmas”, coordenado pelo professor Ricardo Magnus Osório Galvão, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo.

O artigo Inactivation of Candida albicans biofilms by atmospheric gliding arc plasma jet: effect of gas chemistry/flow and plasma pulsing (doi: https://doi.org/10.1088/2516-1067/aae7e1), de A. C. O. C. Doria, F. R. Figueira, J. S. B. de Lima, J. A. N. Figueira, A. H. R. Castro, B. N. Sismanoglu, G. Petraconi, H. S. Maciel, S. Khouri e R. S. Pessoa, pode ser lido em https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2516-1067/aae7e1.

Outros artigos de Doria sobre o mesmo tema podem ser acessados em https://bit.ly/32BoLYH e em https://bit.ly/32BoLYH.