O ser humano tem uma grande necessidade de se proteger de fontes de contaminação microbianas. Para tal, ao longo da história, diversos meios foram empregados, desde lavagem com água corrente até as mais modernas substâncias esterilizantes. Entre essas, o ácido peracético (APA) é o mais seguro, sob o ponto de vista ambiental, além de não ser cancerígeno ou tóxico para o corpo humano. O maior empecilho para a aplicação do APA em certas superfícies é seu caráter fortemente oxidante, que pode causar danos em materiais metálicos. Para que tal aplicação seja viável, é necessária a aplicação de inibidores de corrosão que reduzam os danos que o APA possa causar. Para tanto, foram estudadas sete substâncias empregadas comercialmente como inibidores de corrosão para aço inoxidável 304 em meio de ácido peracético a temperatura ambiente: benzotriazol (BTAH), molibdato de sódio, tungstato de sódio, fosfato monossódico, fosfato dissódico, hexametafosfato de sódio e dodecilsulfato de sódio (SDS) e, posteriormente, sinergismos entre os mesmos. Seus desempenhos foram estudados por diferentes técnicas eletroquímicas: potencial de circuito aberto, polarização linear potenciodinâmica, cronoamperometria, espectroscopia de impedância eletroquímica. A superfície do aço foi estudada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As técnicas eletroquímicas demonstraram que o aço 304 encontra-se passivado em meio de ácido peracético 0,2%. Sua resistência à corrosão pode ser significativamente aumentada com o emprego de BTAH, e de sua mistura com SDS, chegando a uma eficiência inibidora de 70%. Os outros inibidores ou pares de inibidores estudados apresentaram eficiências mais baixas. Ensaios microbiológicos foram realizados com o objetivo de se determinar se os inibidores de corrosão poderiam interferir no desempenho do APA como esterilizante. Os resultados obtidos comprovaram que a presença dos inibidores de corrosão BTAH e SDS não interfere sobre a ação esterilizante do APA. / The humanity has a great need to protect itself from microbial contamination. For that, through the history, several ways were employed, since running water washing until the most modern sterilizing substances. Between those, the peracetic acid (PAA) is the safest, under an environmentalist view, besides not being carcinogenic nor toxic to the human body. The great trouble to the application of PAA in some surfaces is its high oxidative property, which can cause damage to metallic materials. Therefore the application of corrosion inhibitor is necessary to reduces the damage that PAA might cause. For that, seven substances commercially applied as corrosion inhibitors for the 304 stainless steel in peracetic acid media were studied: benzotriazole (BTAH), sodium molybdate, sodium tungstate, monosodic phosphate, disodic phosphate, sodium hexametaphophate and sodium dodecilsulphate, as well as the synergism between them. Their per formances were studied through several electrochemical techniques: open circuit potential, linear polarization, chronoamperometry and electrochemical impedance spectroscopy. The steel surfaces were studied through scanning electronic microscopy (SEM). The electrochemical techniques showed that the 304 stainless steel presents passive behavior in 0.2% PAA media. Its corrosion resistance can be significantly improved through the application of BTAH alone, and in combination with SDS, achieving 70% of inhibitor efficiency. The other inhibitors and mixtures studied presented lower efficiency. Microbiological studies were performed aiming to define if the corrosion inhibitor could interfere with the PAA sterilizing performance. The results proved that the presence of BTAH and SDS corrosion inhibitors did not interfere with the sterilizing properties of PAA.

Listeria monocytogenes é o agente causal da listeriose, uma doença que pode atingir mulheres grávidas (e seus fetos), crianças, idosos e indivíduos com o sistema imunológico comprometido, A listeriose representa a maioria dos casos de morte decorrente de toxinfecções alimentares. Os alimentos são reconhecidos como fontes primárias da transmissão desta bactéria para o homem e L. monocytogenes já foi isolada de uma grande variedade de alimentos. Superfícies de equipamentos utilizados na produção de alimentos também podem estar contaminadas com este patógeno. Falhas em procedimentos de higienização podem deixar resíduos nos equipamentos de processamento de alimentos e L. monocytogenes pode se aderir a superfícies abióticas e iniciar sua multiplicação, dando origem a biofilmes. A interação com bactérias de outras espécies pode influenciar na forma formação de biofilmes por L. monocytogenes, constituindo um aspecto importante de estudo para auxiliar no controle da contaminação de alimentos por esta bactéria. Leuconostoc mesenteroides é uma bactéria lática normalmente encontrada em alimentos e algumas cepas podem interferir na multiplicação de L. monocytogenes pela produção de bacteriocinas com atividade antilisterial. Os biofilmes representam uma preocupação para indústria de alimentos, pois geralmente os microorganismos aderidos apresentam maior capacidade de resistir a tratamentos antimicrobianos. Neste trabalho, foram coletadas 30 amostras de presunto cozido fatiado, 30 de mussarela fatiada e 30 de superfícies de equipamentos de fatiar alimentos, em estabelecimentos do comércio varejista de Ribeirão Preto SP. As amostras forma avaliadas quanto à presença ou ausência de L. monocytogenes e também foi estudada a capacidade dos isolados em formar biofilmes em cultura pura e em testes de co-cultura. O sanitizante ácido peracético e a bacteriocina nisina foram testados para controlar a formação de biofilme por L. monocytogenes. Os resultados obtidos mostram que os isolados de L. monocytogenes formaram biofilme em superfície de aço inoxidável quando cultivados isoladamente ou em testes de co-cultura com L.mesenteroides. O tratamento da lâmina com ácido peracético inativou todas as células presentes no biofilme. Nas condições utilizadas, nisina não apresentou atividade contra L.monocytogenes em biofilmes. / Listeria monocytogenes is the causal agent of listeriosis, an infection that targets mainly pregnant women (and their fetuses), children, the elderly and immunocompromised individuals. Listeriosis represents the majority of fatal cases of foodborne diseases. Foods are recognized as primary sources of transmission of this bacterium to man and L. monocytogenes has been isolated from of a great variety of foods. Surfaces of equipments used in the production of foods can harbour L. monocytogenes. Failures in sanitization procedures can leave food residues adhered to equipments of food processing and L. monocytogenes can attach to abiotic surfaces, multiply and form biofilms. Interactions among bacteria of diverse species may influence biofilm formation by L. monocytogenes and this is an important issue to be studied to improve food safety. Leuconostoc mesenteroides is a lactic bacterium usually found in foods and some strains can interfere with the multiplication of L. monocytogenes by production of bacteriocins with antilisterial activity. Biofilms represent a special concern to the food industry, because adhered microorganism are generally more resistant to antimicrobial treatments. In this work, we collected 30 samples of sliced cooked ham, 30 of sliced mozzarella cheese and 30 of surfaces of food processing equipments, in the retail market of the city of Ribeirão Preto - SP. The samples were studied for presence or absence of L. monocytogenes. The ability of the isolates to form biofilms was also studied, in pure and in co-culture tests. The sanitizer peracetic acid and the bacteriocin nisin were tested to control biofilm formation by L. monocytogenes. L. monocytogenes formed biofilm on stainless steel coupons when cultivated alone or in co-culture with L. mesenteroides. The treatment of stainless steel coupons with peracetic acid inactivated the cells of the biofilm. Under the experimental conditions tested nisin did not present activity against L. monocytogenes in biofilms.

Dans les environnements naturels, industriels ou médicaux, les microorganismes sont majoritairement présents en étant associés aux surfaces dans des communautés hautement organisées appelées biofilms. Ces édifices biologiques constituent une stratégie de survie étonnement efficace témoignant d’une grande capacité de résistance à différent stress environnementaux tels que les traitements de nettoyage et de désinfection. L’impact des biofilms d’un point de vue sanitaire est donc considérable du fait qu’ils permettent la persistance et la transmission de germes pathogènes dans l’environnement. Dans ce contexte, ce travail de thèse avait pour objectif une meilleure compréhension des phénomènes limitant l’efficacité de désinfectants au sein des biofilms en s’appuyant notamment sur des techniques innovantes d’imagerie de fluorescence non-invasive. Le but final étant d’apporter des éléments utiles à l’optimisation des traitements de désinfection. Dans une première partie, une méthode d’investigation structurale à haut-débit par microscopie confocale a été développée et utilisée pour étudier la diversité architecturale des biofilms bactériens formés par un large panel de souches. Cette étude nous a permis d’identifier des souches d’intérêt en termes de structures de biofilms formés pour la suite du travail. Nous avons notamment pu mettre en évidence la capacité de B. subtilis à former des structures importantes et avec une architecture spécifique dans un système immergé. Dans une deuxième partie, les dynamiques d’action spatiotemporelles de désinfectants ont été visualisées dans les biofilms de souches de P. aeruginosa ou B. subtilis par des approches de microscopie confocale de fluorescence en temps réel. L’utilisation de cette technique nous a permis de mettre en évidence les difficultés de pénétration du chlorure de benzalkonium au sein des structures formées par différentes souches de P. aeruginosa. La corrélation des paramètres cinétiques d’inactivation et des données obtenues par la caractérisation biochimique de la matrice suggère un rôle majeur des substances extracellulaires dans la limitation de pénétraton du désinfectant. Nous avons également pu montrer une résistance marquée du biofilm formé par une souche de B. subtilis isolée d’un dispositif médical à l’acide péracétique, à la concentration et au temps d’utilisation du biocide dans le milieu médical. De plus, les structures tridimensionnelles formées par cette souche étaient capables de protéger le pathogène Staphylococcus aureus dans un biofilm mixte vis-à-vis du même traitement soulignant l’importance des interactions multi-espèces dans la résistance des bactéries aux désinfectants et la persistance de pathogènes dans nos environnements. / In natural, industrial or medical environments, microorganisms are present mainly in being associated with surfaces in highly organized communities called biofilms. These biological structures cosntitute a surprisingly effective survival strategy showing a large ability to withstand environmental stresses such as cleaning and disinfection treatments. Therefore, biofilms have a considerable impact on public health because they allow the persistence and transmission of pathogens. In this context, this work aimed to better understand the phenomena limiting the effectiveness of disinfectants in biofilms noticeably by using innovative imaging fluorescence non-invasive techniques. The ultimate goal was to provide data which can help to optimize disinfection treatments. In the first part, a high-throughput structural method based on confocal microscopy was developed and used to study the architectural diversity of bacterial biofilms formed by a wide range of strains. This study allowed us to identify strains of interest in terms of biofilm structure for the second part of the work. In particular, we demonstrated the ability of B. subtilis to form protruding structures with a specific architecture in a submerged system. In the second part, the spatiotemporal dynamic of the action of disinfectants were visualized in the biofilms of P. aeruginosa or B. subtilis strains by a time-lapse fluorescence confocal microscopy method. Using this technique, we showed that benzalkonium chloride encountered problems of penetration in the biofilms formed by P. aeruginosa strains. The correlation of kinetic inactivation parameters and data obtained by the characterization biochemical matrix suggested a key role of extracellular substances in the penetration limitations of the disinfectant. We also observed a pronounced resistance of the biofilm formed by a strain of B. subtilis isolated from a medical device to peracetic acid at the in-use concentration and time of biocide in medical areas. In addition, three-dimensional structures formed by this strains afforded protection to the pathogen Staphylococcus aureus in mixed biofilm against the same treatment This point highlights the importance of multi-species interactions in bacterial resistance to disinfectants and in the persistence of pathogens in our environments.

Made available in DSpace on 2017-07-20T12:40:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grasiele Cavallini tese.pdf: 2849739 bytes, checksum: 3a66c1a0f56779dc9b4b25e36a7e4b63 (MD5) Previous issue date: 2015-10-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study evaluates the use of a pilot filtering double unit, comprising an ascending draining gravel filter and a rapid descending sand filter for the treatment of UASB reactor effluent. As a preliminary phase to the double filtering, coagulation/oxidation was used aiming at helping degradation and flocculation of contaminants, facilitating their retention on the filters. In this phase, three combinations were used: ferrous sulfate (FS) and peracetic acid (APA); ferrous chloride (FC) and CF and APA, all with the same iron concentration. After treatability tests, the efficacy of the system was assessed through the physical-chemical and microbiological parameters. In all treatments carried out in the pilot unit, the suspended solids (SST) were totally removed, which resulted in over 90% turbidity reduction. The treatments in the presence of APA demonstrated higher removal of the effluent color, however, the treatment with FS and APA cannot be recommended due to the high concentration of sulfate ions in the final effluent. Regarding microbiological parameters, the presence of oxidant contributed to the partial inactivation of microorganisms. The alternative to carry out a disinfection phase with APA after double filtering using the coagulant/oxidant FC/APA can be employed without any addition phase to irrigate orchards, pastures and cereal crops according to the NBR 13969/97. By adding the pH adjustment phase and chloride addition to the treatment proposed, the treated effluent can be reused in: agriculture, restrictive agriculture; damming, restrictive damming, environment, industry and the replenishment of underground water (except for drinking purposes), according to the recommendations of the USEPA (2012) Recommendation Manual. / Este trabalho avalia o uso de uma unidade piloto de dupla filtração, composta por filtro de pedregulho de escoamento ascendente e filtro rápido descendente de areia para pós-tratamento de efluente de reator UASB. Como etapa preliminar à dupla filtração utilizou-se a coagulação/oxidação, com o objetivo de auxiliar na degradação e na floculação dos contaminantes, facilitando sua retenção nos filtros. Nesta etapa foram utilizadas três combinações: Sulfato ferroso (SF) e ácido peracético (APA); Cloreto férrico (CF) e CF e APA, todas com a mesma concentração de ferro. Após os ensaios de tratabilidade a eficiência do sistema foi avaliada através de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Em todos os tratamentos realizados na unidade piloto os sólidos em suspensão (SST) foram totalmente removidos o que refletiu em reduções superiores a 90% de turbidez. Os tratamentos com a presença do oxidante APA demonstraram uma remoção maior da cor do efluente, porém o tratamento com SF e APA não pode ser recomendado pela alta concentração de íons sulfato no efluente final. Quanto aos parâmetros microbiológicos, a presença do oxidante contribuiu para a inativação parcial dos microrganismos. A alternativa de realizar a etapa de desinfecção com APA após a dupla filtração com CF também foi avaliada e possibilitou desinfecção total do efluente quanto aos indicadores de contaminação avaliados. Considerando a possibilidade de reúso, o efluente UASB pós-tratado pela dupla filtração utilizando o coagulante/oxidante CF/APA pode ser utilizado sem nenhuma etapa adicional para irrigação de pomares, pastagens e cultivo de cereais de acordo com a NBR 13969/97. Acrescentando a etapa de ajuste de pH e adição de cloro no tratamento proposto o efluente tratado pode ser utilizado para reúsos: agrícola; agrícola restritivo; represamento; represamento restritivo; ambiental; industrial e reabastecimento de águas subterrâneas (reutilização não potável), de acordo com as recomendações do manual de reúso da USEPA (2012).

Esta investigação objetivou a eficácia antimicrobiana de agentes desinfetantes utilizados na desinfecção dos instrumentos endodônticos, durante o período transoperatório do tratamento endodôntico. A atividade antimicrobiana dos desinfetantes álcool isopropílico, acetona e ácido peracético (PAA) foi avaliada sobre microrganismos planctônicos através de teste de contato (time kill assay), utilizando inóculo de 9,9 X 109 a 1,2 X 1012 unidades formadoras de colônia (UFC) e por determinação da concentração bactericida mínima (CBM), usando inóculo de aproximadamente 106 UFC. Os agentes químicos também foram avaliados sobre Enterococcus faecalis (E. faecalis) ATCC 29212 cultivada em matriz de dentina (ex vivo) visando a formação de biofilme. O biofilme (organismos sésseis) microbiano foi removido com limas tipo Kerr (LK), até as lâminas estarem visualmente preenchidas. As LK contaminadas foram usadas como carreadores (logo após a contaminação ou secas dentro de uma câmara de fluxo laminar por 10 minutos). As LK carreadoras foram imersas em álcool isopropílico ou acetona ambos a 80%, ou em Ácido peracético 2%, por 30 ou 60 segundos. As limas foram posteriormente colocadas em tubos de ensaio contendo caldo Enterococcosel para observar o crescimento dos enterococos viáveis. Depois, os experimentos in vivo foram realizados com LK contaminadas por material necrótico pulpar da região cervical de dentes indicados para tratamento endodôntico. As LK contaminadas foram imersas, por 30 ou 60 segundos, em 80% de acetona ou 80% de álcool isopropílico ou 2% de PAA. As limas foram então inoculadas em tubos de ensaio contendo meio tioglicolato. Os organismos que cresceram, foram identificados após o tratamento com PAA. A corrosão mediada pelos agentes químicos também foi testada, após a incubação de LK de aço inoxidável e de NiTi por 60 minutos, medindo o peso das LK antes e depois da imersão e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Todos os agentes químicos foram capazes de eliminar ou reduzir a viabilidade das bactérias de espécies planctônicas Gram-negativas e Gram-positivas, embora a atividade dos produtos químicos sobre E. faecalis sésseis em testes de carreadores de LK demonstrou que o álcool isopropílico ou acetona foram incapazes de eliminar a contaminação bacteriana, especialmente, quando as limas foram secas previamente à exposição aos produtos químicos, por 15 ou 30 segundos. O PAA demonstrou a melhor atividade antimicrobiana e eliminou a viabilidade das células sésseis E. faecalis de ambas as limas endodônticas tipo K úmidas ou secas, após exposição por 15 segundos (100% de eliminação). Os experimentos desenvolvidos in vivo demonstraram que o PAA foi o agente mais eficaz (p<0,05), capaz de eliminar a viabilidade dos organismos em 92% das LK imersas depois de 60 segundos, quando comparado com acetona (64%) ou com álcool isopropílico (50%). O crescimento microbiano após o contato com o PAA demonstrou que somente o grupo dos Lactobacillus sp foi resistente a essa substância química. Os agentes químicos não demonstraram ser corrosivos, após a imersão por 1 hora, tanto por pesagem quanto por MEV. Foi observado que o PAA foi o agente mais eficaz para ser utilizado como desinfetante de instrumentos, durante o período transoperatório do tratamento endodôntico. / This investigation aimed to evaluate the antimicrobial efficacy of disinfectant agents used to maintain the disinfection of endodontic instruments during the transoperatory period in endodontic treatment. The antimicrobial activity of disinfectants isopropyl alcohol, acetone and peracetic acid were evaluated upon planktonic micro-organisms by time kill assay (contact test) using inoculums from 9,9 X 109 to 1,2 X 1012 colony forming units (CFU) and determination of minimal bactericidal concentration (MBC), using inoculums of 106 CFU. Chemical agents were also evaluated upon Enterococcus faecalis (E. faecalis) ATCC 29212 strain grown on matrix dentin (ex vivo) for biofilm formation. Biofilm (sessile organisms) were removed with Kerr files until the blades were visually filled and contaminated K files used as carriers (shortly after contamination or dried inside a flow chamber for 10 minutes). K files carriers were immersed in 80% isopropyl alcohol, 80% acetone or in 2% peracetic acid for 30 or 60 seconds. The files were subsequently dispensed into test tubes containing Enterococcosel broth to observe the growth of viable enterococci. Thereafter, in vivo experiments were performed with K files contaminated with pulp necrotic material from cervical region of teeth indicated to endodontic treatment. The contaminated K files were immersed for 30 or 60 seconds in 80% acetone, 80% isopropyl alcohol and 2% peracetic acid. The files were then inoculated into test tubes containing tioglycolate medium. The organisms that grew after peracetic acid treatment were identified. The corrosion mediated by the chemical agents was also tested after incubation of stainless steel and NiTi K files for 60 minutes, by measuring the weight of K-files before and after immersion, and by scanning electron microscopy (SEM). All chemical agents were capable to eliminate or reduce bacterial viability of planktonic Gram-negative and Gram-positive species, though the activity of chemicals upon sessile E. faecalis in K-file carrier tests demonstrated that isopropyl alcohol or acetone were incapable to eliminate bacterial contamination, especially when the files were dried previously to the exposition to the chemicals for 15 or 30 seconds. Peracetic acid demonstrated the best antimicrobial activity, and eliminated the viability of sessile E. faecalis cells from both wet and dried K-endodontic files after exposition for 15 seconds (100% elimination). The experiments developed in vivo demonstrated that peracetic acid was the most effective agent (p<0,05), capable of eliminating the viability of organisms in 92% of K files immersed after 60 seconds, when compared to acetone (64%) or isopropyl alcohol (50%). The microbial grown after contact with peracetic acid demonstrated that only Lactobacillus sp group was resistant to this chemical. The chemical agents demonstrated to be non-corrosive after immersion for 1 hour, by both weighing and SEM. The results indicated that peracetic acid was the most effective agent to be used as disinfectant of instruments during transoperatory period of endodontic treatment.

Esta investigação objetivou a eficácia antimicrobiana de agentes desinfetantes utilizados na desinfecção dos instrumentos endodônticos, durante o período transoperatório do tratamento endodôntico. A atividade antimicrobiana dos desinfetantes álcool isopropílico, acetona e ácido peracético (PAA) foi avaliada sobre microrganismos planctônicos através de teste de contato (time kill assay), utilizando inóculo de 9,9 X 109 a 1,2 X 1012 unidades formadoras de colônia (UFC) e por determinação da concentração bactericida mínima (CBM), usando inóculo de aproximadamente 106 UFC. Os agentes químicos também foram avaliados sobre Enterococcus faecalis (E. faecalis) ATCC 29212 cultivada em matriz de dentina (ex vivo) visando a formação de biofilme. O biofilme (organismos sésseis) microbiano foi removido com limas tipo Kerr (LK), até as lâminas estarem visualmente preenchidas. As LK contaminadas foram usadas como carreadores (logo após a contaminação ou secas dentro de uma câmara de fluxo laminar por 10 minutos). As LK carreadoras foram imersas em álcool isopropílico ou acetona ambos a 80%, ou em Ácido peracético 2%, por 30 ou 60 segundos. As limas foram posteriormente colocadas em tubos de ensaio contendo caldo Enterococcosel para observar o crescimento dos enterococos viáveis. Depois, os experimentos in vivo foram realizados com LK contaminadas por material necrótico pulpar da região cervical de dentes indicados para tratamento endodôntico. As LK contaminadas foram imersas, por 30 ou 60 segundos, em 80% de acetona ou 80% de álcool isopropílico ou 2% de PAA. As limas foram então inoculadas em tubos de ensaio contendo meio tioglicolato. Os organismos que cresceram, foram identificados após o tratamento com PAA. A corrosão mediada pelos agentes químicos também foi testada, após a incubação de LK de aço inoxidável e de NiTi por 60 minutos, medindo o peso das LK antes e depois da imersão e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Todos os agentes químicos foram capazes de eliminar ou reduzir a viabilidade das bactérias de espécies planctônicas Gram-negativas e Gram-positivas, embora a atividade dos produtos químicos sobre E. faecalis sésseis em testes de carreadores de LK demonstrou que o álcool isopropílico ou acetona foram incapazes de eliminar a contaminação bacteriana, especialmente, quando as limas foram secas previamente à exposição aos produtos químicos, por 15 ou 30 segundos. O PAA demonstrou a melhor atividade antimicrobiana e eliminou a viabilidade das células sésseis E. faecalis de ambas as limas endodônticas tipo K úmidas ou secas, após exposição por 15 segundos (100% de eliminação). Os experimentos desenvolvidos in vivo demonstraram que o PAA foi o agente mais eficaz (p<0,05), capaz de eliminar a viabilidade dos organismos em 92% das LK imersas depois de 60 segundos, quando comparado com acetona (64%) ou com álcool isopropílico (50%). O crescimento microbiano após o contato com o PAA demonstrou que somente o grupo dos Lactobacillus sp foi resistente a essa substância química. Os agentes químicos não demonstraram ser corrosivos, após a imersão por 1 hora, tanto por pesagem quanto por MEV. Foi observado que o PAA foi o agente mais eficaz para ser utilizado como desinfetante de instrumentos, durante o período transoperatório do tratamento endodôntico. / This investigation aimed to evaluate the antimicrobial efficacy of disinfectant agents used to maintain the disinfection of endodontic instruments during the transoperatory period in endodontic treatment. The antimicrobial activity of disinfectants isopropyl alcohol, acetone and peracetic acid were evaluated upon planktonic micro-organisms by time kill assay (contact test) using inoculums from 9,9 X 109 to 1,2 X 1012 colony forming units (CFU) and determination of minimal bactericidal concentration (MBC), using inoculums of 106 CFU. Chemical agents were also evaluated upon Enterococcus faecalis (E. faecalis) ATCC 29212 strain grown on matrix dentin (ex vivo) for biofilm formation. Biofilm (sessile organisms) were removed with Kerr files until the blades were visually filled and contaminated K files used as carriers (shortly after contamination or dried inside a flow chamber for 10 minutes). K files carriers were immersed in 80% isopropyl alcohol, 80% acetone or in 2% peracetic acid for 30 or 60 seconds. The files were subsequently dispensed into test tubes containing Enterococcosel broth to observe the growth of viable enterococci. Thereafter, in vivo experiments were performed with K files contaminated with pulp necrotic material from cervical region of teeth indicated to endodontic treatment. The contaminated K files were immersed for 30 or 60 seconds in 80% acetone, 80% isopropyl alcohol and 2% peracetic acid. The files were then inoculated into test tubes containing tioglycolate medium. The organisms that grew after peracetic acid treatment were identified. The corrosion mediated by the chemical agents was also tested after incubation of stainless steel and NiTi K files for 60 minutes, by measuring the weight of K-files before and after immersion, and by scanning electron microscopy (SEM). All chemical agents were capable to eliminate or reduce bacterial viability of planktonic Gram-negative and Gram-positive species, though the activity of chemicals upon sessile E. faecalis in K-file carrier tests demonstrated that isopropyl alcohol or acetone were incapable to eliminate bacterial contamination, especially when the files were dried previously to the exposition to the chemicals for 15 or 30 seconds. Peracetic acid demonstrated the best antimicrobial activity, and eliminated the viability of sessile E. faecalis cells from both wet and dried K-endodontic files after exposition for 15 seconds (100% elimination). The experiments developed in vivo demonstrated that peracetic acid was the most effective agent (p<0,05), capable of eliminating the viability of organisms in 92% of K files immersed after 60 seconds, when compared to acetone (64%) or isopropyl alcohol (50%). The microbial grown after contact with peracetic acid demonstrated that only Lactobacillus sp group was resistant to this chemical. The chemical agents demonstrated to be non-corrosive after immersion for 1 hour, by both weighing and SEM. The results indicated that peracetic acid was the most effective agent to be used as disinfectant of instruments during transoperatory period of endodontic treatment.

As Florida’s population continues to grow and urbanization increases, traditional freshwater sources are in danger of being exhausted. Wastewater reuse programs offer a way to create a potable offset in order to protect these freshwater sources and the environments in which they are found. Reuse regulations for the disinfection of wastewater are increasingly becoming more stringent. In addition to tough regulations, operating costs have also become a driving force behind a movement to assess new and potentially economical chemicals and processes for disinfection. The objective of this thesis is to assess the disinfection performance of peracetic acid (PAA), an alternative chemical that can be used for the disinfection of wastewater in reuse programs. A pilot study was conducted at the Miller St. Wastewater Treatment Plant (WWTP) located near Orange Park, Florida. The pilot study consisted of three phases that were designed to determine the dosage of PAA required to meet Florida’s reuse regulations for treatment plants that provide high-level disinfection, quantify disinfection by-product (DBP) formation and aquatic toxicity, and investigate the effectiveness of utilizing multiple chemical injection points in series with smaller doses of acid. The results showed that the disinfection performance of PAA were comparable with the chlorination system currently in use at the plant when the proper dosage was used. In addition to its disinfection performance, the study showed that disinfection with PAA did not produce harmful amounts of DBP that are normally associated with chlorine-based disinfection.

In allogeneic bone transplantation, the transmission of viral and non-viral infectious pathogens is the most severe undesirable concomitant phenomenon. The investigations published were examined regarding the inactivating capacity of inactivation procedures that are presently performed in bone banks (peracetic acid/ethanol, gamma irradiation, moist heat) against clinically relevant pathogens (aiming at a virus titer reduction of at least 4 log10 TCID50/ml or titer reduction of non-viral micro-organisms of at least 5 log10 cfu/ml). In the suspension experiments, treatment with peracetic acid/ethanol (peracetic acid 2%, ethanol 96%, aqua ad iniectabilia 2:1:1, 4 hours, 200 mbar, agitation) achieved a titer reduction of > 4 log10 already after 5 minutes for a number of viruses (PSR, PV, BVDV). HIV-2 was also inactivated within 5 minutes below the level of detection ( 4 log10 TCID50/ml was only reached after 4 hours. The results mentioned could be confirmed in the carrier test (contaminated spongiosa cuboids used as ‘worst case’ scenario). In the suspension experiment as well as in the carrier test, the HAV titer was reduced after 4 hours by only 3.7 log10 and 2.87 log10, respectively. The preceding step of defatting the spongiosa tissue by chloroform/ethanol was validated using cell-associated HAV and showed an HAV titer reduction of 7 log10. In the investigations regarding non-viral pathogens, all test organisms were completely inactivated by more than 5 log 10 steps (cfu/ml). Gamma irradiation was the second procedure examined. D10 values (irradiation dose required to reduce 90% of the pathogen titers by one log10 step) that were determined in inactivation kinetics experiments (irradiation conditions: –30°C, 60Co source) corresponded to data published so far. In order to provide for maximal safety, an irradiation dose of 34 kGy was recommended for allogeneic bone transplants using BPV and a diaphysis model from human femurs. The ‘Marburg bone bank system’ was the third procedure examined (thermal disinfection, guaranteed temperature of at least 82.5°C for a minimum of 15 min) using centrally contaminated human femoral heads. All viruses were completely inactivated and their titer reduced by more than 4 log10 steps. Vegetative bacteria and fungi were also completely inactivated (>= 6 log10 in the supernatant). As expected, spores and spore-forming pathogens were not sufficiently inactivated and not inactivated, respectively (titer reduction of less than 2 log10 cfu/ml). However, the latter group can be disregarded, since femoral heads are procured in the operation room under sterile conditions and the following production process rules out a secondary contamination with spores. It could be shown in the investigations presented that all three procedures examined guarantee an inactivation of the viruses investigated according to the recommendations by the senior federal authorities. The three treatment procedures offer additional biosafety by a comprehensive inactivation of non-viral pathogens.

A morbimortalidade dos pacientes em hemodiálise permanece alta apesar da evolução tecnológica do procedimento, sendo que os eventos cardiovasculares são a sua principal causa. Estes desencadeados pela alta prevalência de fatores de risco tradicionais, fatores relacionados ao procedimento dialítico e estresse oxidativo. Considerando o procedimento dialítico e o estresse oxidativo, foi avaliado o quanto a habitual prática de reuso de dialisadores/RD (difundida nas Américas e amparada principalmente por questões econômicas) e uso único de dialisadores, influenciam nos marcadores inflamatórios e de estresse oxidativo. Para isto, foram utilizados como marcadores laboratoriais as medidas de PCR ultrassensível (u PCR), interleucina 6 (IL6), a determinação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), superóxido dismutase (SOD), glutationa (GSH) e albumina, em 29 pacientes em tratamento de hemodiálise. Estes pacientes encontravam-se em tratamento com dialisadores de alto fluxo do tipo polieterssulfona e reuso manual, e ao iniciar este estudo foram programados 3 ciclos sequenciais com duração de 6 semanas com as seguintes características: primeiro ciclo (uso único de dialisadores;); segundo ciclo (reuso de dialisadores); terceiro ciclo (reuso de dialisadores e administração de N-acetilcisteína/NAC, na dose de 1200 mg/dia). Foram coletadas amostras de sangue de cada paciente no início e final da última sessão de hemodiálise anteriormente ao início dos ciclos (denominado Período 1) e no início e final da última sessão de hemodiálise de cada ciclo (denominados Períodos 2, 3 e 4 respectivamente). O TBARS aumentou no período de uso único. Todas as demais variáveis não apresentaram diferença significativa. Os resultados indicaram que o RD pode proporcionar uma melhora no estresse oxidativo. O uso único foi associado com maior estresse oxidativo. Não foi encontrado nenhum benefício adicional com NAC / The morbidity and mortality of patients undergoing hemodialysis remains high despite the technological development of this procedure, and cardiovascular events are the main causes of morbidity and mortality. These cardiovascular events are triggered by the high prevalence of traditional risk factors, factors associated with dialysis procedures, and oxidative stress. Considering the factors associated with dialysis procedures and oxidative stress, we assessed how dialyzer reuse (DR; widespread in the Americas, especially because of economic issues) and use of single-use dialyzers influence oxidative stress and inflammatory markers. We used ultrasensitive PCR (u-PCR) to measure levels of the laboratory markers interleukin-6 (IL6), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), superoxide dismutase (SOD), glutathione (GSH), and albumin in 29 patients undergoing hemodialysis treatment. These patients were receiving treatment with polyethersulfone high-flux dialyzers and manual reuse. In the initial phase of this study, the 3 following sequential cycles, each lasting 6 weeks, were scheduled: first cycle (single-use dialyzers); second cycle (DR); and third cycle (DR and administration of N-acetylcysteine [NAC] at a dose of 1200 mg/day). Blood samples were collected from each patient at the beginning and end of the last hemodialysis session that preceded the start of the cycles (termed Period 1), and at the beginning and end of the last hemodialysis session of each cycle (termed Periods 2, 3, and 4, respectively). The levels of TBARS increased during the single-use period. The remaining variables did not show significant differences. The results indicated that DR may ameliorate oxidative stress. Single-use dialyzers were associated with higher oxidative stress. No additional benefit was found with use of NAC

La presente tesis doctoral tiene por objeto tratar de eliminar el fenómeno no deseable de formación de biofouling en diferentes superficies tubulares de intercambiadores de calor, mediante tratamientos físicos y químicos, intentando minimizar el impacto ambiental creado en los efluentes de las instalaciones industriales.El equipo experimental está compuesto por una planta piloto de intercambiadores de calor condensadores dotada de ocho tubos que funcionan como sistemas independientes, donde se controlan los parámetros de presión, temperatura y caudal, que define indirectamente el biofouling depositado en el interior de dichos tubos a través de los valores de resistencia friccional al flujo y resistencia a la transferencia de calor.También ha sido diseñado y construido otra planta piloto o monitor "MCMDID" (monitor combinado de medición directa e indirecta del biofouling) donde se mide en continuo el espesor del biofouling adherido a la superficie de un tubo del mismo material que los ensayados en la planta descrita anteriormente.