W szpitalach w Europie, Ameryce Północnej i Azji protokoły kontroli zakażeń przechodzą zasadniczą zmianę. Sytuacja w służbie zdrowia po pandemii zwiększyła zapotrzebowanie na technologie sterylizacji, które są zarówno wysoce skuteczne, jak i wolne od pozostałości chemicznych. Ozon – od dawna znany ze swoich silnych właściwości utleniających – staje się preferowanym rozwiązaniem do dezynfekcji wyrobów medycznych, narzędzi chirurgicznych, sal pacjentów, a nawet sprzętu ochrony osobistej.
Ostatnie badania kliniczne dostarczają przekonujących dowodów na skuteczność ozonu w rzeczywistych warunkach opieki zdrowotnej. W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Journal of Hospital Infection oceniano zautomatyzowany system ozonowania w pomieszczeniu do iniekcji doszklistkowych w Hospital de Manises w Hiszpanii. Pomieszczenie poddano działaniu ozonu o stężeniu 9–10 ppm przez 20 minut przy użyciu zdalnie sterowanego systemu. Wyniki wykazały znaczną redukcję drobnoustrojów: obciążenie bakteryjne na środku pomieszczenia spadło z ponad 250 jednostek tworzących kolonie (CFU) do zaledwie 10 CFU (redukcja o 96%), podczas gdy zanieczyszczenie grzybami zmniejszyło się o 93,1%. Na fotelu zabiegowym – powierzchni wymagającej częstego dotykania – obciążenie bakteryjne zmniejszyło się o 86,3%. Z badania wynika, że zautomatyzowane ozonowanie skutecznie uzupełnia rutynowe sprzątanie i wentylację, utrzymując niskie obciążenie biologiczne środowiska w przestrzeniach klinicznych.
Technologia maszyny ozonowej okazała się szczególnie cenna w dezynfekcji złożonego sprzętu medycznego. Podczas pandemii COVID-19 naukowcy wykazali, że ozon może wyeliminować SARS-CoV-2 z trudnych do czyszczenia przedmiotów, w tym monitorów komputerowych, klawiatur, rurek zapewniających ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych i sprzętu ochrony osobistej. Przy wysokich stężeniach ozonu (4000 ppm) na małych powierzchniach wirus został wyeliminowany w zaledwie 10 minut. W przypadku większych objętości, 90 ppm przez 120 minut w warunkach otoczenia doprowadziło do całkowitej inaktywacji. Odkrycia te potwierdziły, że ozon jest dodatkowym narzędziem do kontrolowania przenoszenia wirusów w środowiskach opieki zdrowotnej.
Przemysłowe generatory ozonu są obecnie stosowane w różnych zastosowaniach medycznych. We Włoszech system szpitali uniwersyteckich zakupił podczas pandemii 23 generatory ozonu, przydzielając je oddziałom o dużych potrzebach w zakresie warunków sanitarnych. W szpitalu utworzono zespół ds. dezynfekcji ozonem, który zajmuje się odkażaniem oddziałów, wyposażenia, a nawet karetek po przewiezieniu pacjentów z Covid-19. Wszystkie działania monitorowano za pomocą kart identyfikowalności, co pokazało, w jaki sposób można systematycznie włączać ozon do szpitalnych programów kontroli zakażeń.
Chociaż technologia ozonowa wciąż zyskuje na popularności, wiele placówek opieki zdrowotnej w określonych zastosowaniach opiera się również na uzupełniających metodach sterylizacji. Szpitalne sterylizatory plazmowe pozostają niezbędne do obróbki instrumentów chirurgicznych wrażliwych na ciepło i wilgoć, wykorzystując parę nadtlenku wodoru w połączeniu z plazmą niskotemperaturową w celu uzyskania szybkiej sterylizacji bez pozostałości w temperaturach zwykle poniżej 60°C. Systemy te są szczególnie cenne do sterylizacji endoskopów, kamer i innych wyrafinowanych urządzeń medycznych, które nie wytrzymują tradycyjnego autoklawowania parowego.
Dla placówek ambulatoryjnych i mniejszych praktyk medycznych kliniki sterylizatory plazmowe oferują kompaktowe, samodzielne rozwiązania, które zapewniają wydajność sterylizacji na poziomie szpitalnym, mieszcząc się na blacie stołu. Urządzenia te wykorzystują zaawansowaną technologię zimnej plazmy do generowania reaktywnych form, które skutecznie eliminują mikroorganizmy, w tym bakterie, wirusy i zarodniki, co czyni je idealnymi do gabinetów dentystycznych, ambulatoryjnych ośrodków chirurgicznych i klinik specjalistycznych, gdzie przestrzeń jest na wagę złota, ale wymagania dotyczące sterylizacji pozostają rygorystyczne.
Skuteczność tej technologii dotyczy również tekstyliów szpitalnych, które są często pomijanym wektorem infekcji związanych z opieką zdrowotną (HAI). W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Pathogens testowano działanie ozonu gazowego na tkaninach bawełnianych, poliestrowych i mieszanych zanieczyszczonych powszechnymi patogenami związanymi z HAI, w tym Staphylococcus aureus i Pseudomonas aeruginosa. 25-minutowa ekspozycja na ozon znacznie zmniejszyła obciążenie mikrobiologiczne wszystkich materiałów, podczas gdy 45-minutowy cykl pozwolił na niemal całkowitą eliminację wszystkich testowanych patogenów. Co ważne, ozon skutecznie dezynfekował wewnętrzne warstwy i fałdy tkaniny – obszary zazwyczaj odporne na konwencjonalne metody czyszczenia – oferując zrównoważoną, pozbawioną pozostałości alternatywę dla odkażania tekstyliów.
Rozwój maszyn do dezynfekcji ozonem stale się rozwija dzięki innowacyjnym projektom. Naukowcy z Indonezji opracowali niedawno prototyp sterylizatora medycznego łączącego technologię UV-C i ozonu w dwóch trybach w oparciu o system sterowany Arduino. Urządzenie posiada oddzielne komory: górną komorę wykorzystującą ozon do przechowywania przedmiotów takich jak maski z gazy oraz dolną komorę wykorzystującą promieniowanie UV-C do instrumentów metalowych, takich jak pęseta. Testy wykazały, że ekspozycja na ozon przez 20 minut zmniejszyła liczbę bakterii E. coli o 96,67% i zmniejszyła kolonie bakteryjne na maskach KN95 o 94%. Prototyp osiągnął dokładność zegara na poziomie 98,79%, co pokazuje wykonalność precyzyjnej, zautomatyzowanej sterylizacji ozonem do zastosowań medycznych.
W placówkach opieki zdrowotnej wymagających szybkiej, wolnej od środków chemicznych dezynfekcji powierzchni bez obawy o narażenie na ozon, szpitalne sterylizatory UV stanowią skuteczną alternatywę. Systemy te wykorzystują światło UV-C o wysokiej intensywności do inaktywacji mikroorganizmów na powierzchniach i w strumieniach powietrza, a nowoczesne jednostki charakteryzują się mobilnością robotyczną, zdalną obsługą i zatwierdzonym podawaniem dawek, co zapewnia stałą redukcję drobnoustrojów w salach chorych, salach operacyjnych i poczekalniach. Wiele szpitali wykorzystuje obecnie technologie ozonowe i UV jako warstwy uzupełniające w kompleksowych programach zapobiegania infekcjom.
Wojskowe badania medyczne również przyczyniają się do postępu w technologii ozonu w surowych środowiskach. Naukowcy z Naval Medical Research Unit (NAMRU) w San Antonio prowadzą ciągłe badania nad wytrzymałym systemem sterylizacji ozonem Model M1 (ROSS M1), przenośnym urządzeniem zdolnym do sterylizacji narzędzi medycznych i dentystycznych na polu bitwy. System wytwarza ozon w połączeniu z odparowanym nadtlenkiem wodoru, aby osiągnąć sterylizację w ciągu godziny i jest na tyle lekki, że może go przenosić jeden personel medyczny. Prototyp trzeciej generacji, dostarczony w maju 2025 r., wyposażony jest w zaktualizowany sprzęt, łączność Wi-Fi w celu optymalizacji cyklu, zintegrowane czujniki ozonu i wilgotności oraz zmodyfikowany system nebulizatora z trzema dyszami zapewniającymi równomierną dystrybucję nadtlenku wodoru. Naukowcy testują obecnie system pod kątem szczepów grzybów i bakterii, oceniają kompatybilność instrumentów wydrukowanych w 3D i oceniają żywotność baterii w przypadku wielokrotnych uruchomień.
Rynek odzwierciedla tę rosnącą adopcję. Globalny rynek maszyn do dezynfekcji ozonem ultrafioletowym wyceniono na około 948 milionów dolarów w 2024 roku i szacuje się, że do 2031 roku osiągnie 1,17 miliarda dolarów, co oznacza wzrost CAGR na poziomie 3,1%. Oczekuje się, że segment medycznych sterylizatorów powietrza z ozonem wzrośnie z 3,3 mln dolarów w 2025 r. do 3,7 mln dolarów do 2031 r. Kluczowi gracze na tym rynku to sprzęt do dezynfekcji Sichuan Aojie, sprzęt elektryczny z ozonem Chengdu Kengewang, sprzęt do sterylizacji Suzhou Hanbang i technologia medyczna Shandong Jiajing.
Produkty komercyjne są coraz bardziej dostępne dla placówek medycznych. Sterylizator powietrza z ozonem ConductScience, mobilny system wytwarzający 20 g ozonu/h dla pomieszczeń o powierzchni do 60 m3, osiąga 99,99% sterylizacji w stosunku do Staphylococcus albus i 94% wskaźnika ekstynkcji naturalnych bakterii. Dzięki poborowi mocy ≤130 W i kompaktowej konstrukcji o wadze 7,2 kg jednostki te umożliwiają elastyczne wdrażanie w laboratoriach, przestrzeniach klinicznych i pomieszczeniach czystych.
Opatentowane technologie dodatkowo potwierdzają zastosowanie medyczne ozonu. Patent z 2024 r. (US 7 323 149) obejmuje dodatkową obróbkę ozonem w celu zapewnienia sterylności w systemach czyszczenia instrumentów, szczególnie w odniesieniu do zanieczyszczenia komór czyszczących, rur i filtrów. Metoda polega na przepłukiwaniu ozonowanej wody przez elementy systemu w celu osiągnięcia redukcji liczby bakterii, zarodników i grzybów na poziomie większym niż log-sześć.
Eksperci branżowi podkreślają, że wyjątkowe właściwości ozonu decydują o jego zastosowaniu w medycynie. Przy potencjale utleniającym wynoszącym 2,07 wolta – znacznie wyższym niż 1,36 wolta chloru – ozon niszczy mikroorganizmy, rozrywając błony komórkowe i utleniając składniki komórkowe. Szybko rozkłada się na tlen, nie pozostawiając toksycznych pozostałości, a szybkość jego rozkładu jest około 3000 razy większa niż w przypadku innych utleniaczy chemicznych. To połączenie siły działania i bezpieczeństwa sprawia, że ozon jest szczególnie cenny w środowiskach opieki zdrowotnej, w których pozostałości chemiczne mogą zagrozić bezpieczeństwu pacjentów lub zakłócać działanie wrażliwego sprzętu.
Ponieważ zakażenia związane z opieką zdrowotną w dalszym ciągu stanowią wyzwanie dla placówek medycznych na całym świecie – a Europejskie Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób prognozuje ponad 3,5 miliona przypadków rocznie – coraz ważniejsze stają się sprawdzone technologie dezynfekcji pozbawione pozostałości. Ozon oferuje sprawdzone rozwiązanie: skuteczny przeciwko bakteriom, wirusom i grzybom; zdolny do penetracji złożonego sprzętu i warstw tkanin; i nieszkodliwy dla środowiska, a jedynym produktem ubocznym jest tlen. Od zautomatyzowanych systemów dezynfekcji pomieszczeń w hiszpańskich szpitalach po przenośne sterylizatory na polu bitwy opracowane dla Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, technologia ozonowa staje się niezbędną infrastrukturą do nowoczesnej kontroli infekcji.
