Empresa desenvolve esterilizador à base de ozônio

A BrasilOzônio - empresa graduada no Centro de Inovação, Empreendedorismo e Tecnologia (Cietec), em São Paulo - desenvolveu uma autoclave para esterilização de materiais de uso médico-hospitalar à base de ozônio, considerado o mais potente germicida e o segundo maior oxidante existente na Terra.

Resultado de um projeto realizado pela empresa com apoio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), da FAPESP, o equipamento promete ser mais seguro, eficiente e econômico do que os sistemas utilizados hoje para essa finalidade.

"O ozônio inativa e elimina qualquer vírus, bactéria, protozoário e fungo. Ao ser introduzido adequadamente em uma autoclave, como a que desenvolvemos, esteriliza qualquer tipo de material médico-hospitalar colocado dentro do equipamento", disse Frederico de Almeida Lage Filho, ex-professor do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP) e um dos coordenadores do projeto.

De acordo com Lage, o processo de esterilização automatizado desenvolvido é iniciado com a captura de ar ambiente que, em seguida, é processado e encaminhado sob condições controladas para um gerador de ozônio que integra a autoclave.

As impurezas e a umidade do ar são removidas e, a seguir, separa-se o oxigênio para a geração de ozônio molecular (O₃, formado por três átomos de oxigênio) que, ao reagir e se autodecompor, dá origem a radicais livres extremamente reativos, com vida útil de centésimos de segundos.

O ozônio gerado passa então por reatores de transferência, em direção à câmara de esterilização da autoclave, onde, após determinado número de ciclos de operação, que levam frações de hora, os materiais médico-hospitalares são esterilizados. Durante o processo oxidativo, o ozônio se autodecompõe em oxigênio.

"O equipamento permite esterilizar rapidamente e com segurança todos os tipos de materiais médico-hospitalares e eliminar os micróbios mais resistentes possíveis", disse Lage.

"Além disso, também possibilita realizar a esterilização no próprio hospital, porque é seguro, não gera compostos tóxicos e não necessita de mão de obra especializada para operá-lo, como requerem os métodos atuais", comparou.

Método alternativo

Segundo Lage, um dos equipamentos mais utilizados atualmente para esterilização de materiais médico-hospitalares é a autoclave à base de vapor d'água. O equipamento utiliza temperaturas variando entre 100 e 400 graus Celsius e alta pressão para eliminar todos os tipos de microrganismos contaminantes.

Além de consumir muita energia, de acordo com o pesquisador, o equipamento também apresenta riscos de operação por causa da alta temperatura e da pressão interna.

Outro problema apresentado por esse método de esterilização, de acordo com Lage, é que há microrganismos - os extremofílicos - capazes de resistir a condições extremas de temperatura e pressão. Por outro lado, há materiais médico-hospitalares feitos de silicone ou polipropileno - como mangueiras, respiradores e cateteres, por exemplo, chamados de termossensíveis -, suscetíveis a altas temperaturas e pressão. Por isso, não podem ser esterilizados por esse tipo de equipamento.

"O uso de altas temperatura e pressão para esterilizar materiais de uso médico-hospitalar nunca foi o método mais indicado para essa finalidade. Além disso, o material a ser esterilizado deve ficar por um bom tempo no interior da autoclave a vapor e, quando o processo é finalizado, é necessário esperar que o material esfrie para ser utilizado", disse Lage.

A fim de possibilitar que materiais à base de plástico também possam ser esterilizados, surgiram há algumas décadas processos de esterilização que utilizam substâncias altamente tóxicas e contaminantes, tais como óxido de etileno, glutaraldeído, formaldeído e outros.

Em função disso, a exemplo da esterilização a vapor, por questão de segurança esses processos de esterilização precisam ser realizados fora dos hospitais por pessoal treinado, e os materiais levam dias para retornar à instituição que os utiliza, acarretando demora e custos elevados.

Outra limitação desses métodos, segundo o pesquisador, é que eles não são capazes de eliminar determinados grupos de bactérias e protozoários que esporulam (formam esporos), criando "carapaças" protetoras.

Já o ozônio, segundo ele, é capaz de não só eliminar esses e outros tipos de microrganismos, como também oxidar e remover substâncias tóxicas orgânicas e inorgânicas, além de odor e cor da água e de gases, entre outras propriedades. Por isso, vem sendo utilizado por empresas, como a própria BrasilOzônio, para o tratamento de gases, líquidos, alimentos e, mais recentemente, até de solo contaminado por material radioativo, como o urânio.

"O ozônio é tão poderoso que pode corroer até aço inoxidável em questão de alguns anos", exemplificou Lage.

Dosagens controladas

Justamente por ser altamente corrosivo, segundo o pesquisador, um dos cuidados tomados durante o desenvolvimento do equipamento foi garantir que o ozônio não afetasse os materiais cirúrgicos colocados em contato direto com o composto durante o tempo de esterilização. Para isso, realizaram uma série de testes com diferentes tipos de materiais de uso médico-hospitalar termossensíveis e à base de inox.

Eles verificaram as faixas de tempo de exposição ideal dos materiais ao ozônio e quantos ciclos de operação da autoclave eram necessários para introduzir o gás de maneira inteligente para esterilização de todos os materiais colocados dentro do equipamento. Outro fator analisado foi o melhor modo de garantir que não restou ozônio residual no interior do equipamento ao final do processo de esterilização.

De acordo com Samy Menasce, outro coordenador do projeto, além de ajudar a aprimorar esses parâmetros técnicos do equipamento, outra contribuição dada pelos testes foi revelar que alguns materiais de uso médico-hospitalar feitos de silicone ou inox apresentam problemas de especificação.

Ao realizar a esterilização de materiais em aço inoxidável grau 316L - com maior resistência à corrosão -, os pesquisadores observaram que alguns materiais saíam perfeitos do equipamento e outros enferrujados. O mesmo problema ocorria com mangueiras e respiradores feitos com silicone - alguns saíam intactos da autoclave e outros praticamente derretidos.

A fim de entender por que esses problemas aconteciam, os pesquisadores foram atrás dos fornecedores desses materiais para pedir esclarecimentos, e descobriram que alguns fabricantes de materiais de uso médico-hospitalar termossensíveis utilizavam silicone puro misturado com silicone reciclado. Por sua vez, alguns fabricantes de instrumentos cirúrgicos à base de aço inox grau 316L também não utilizavam ligas com essa especificação.

"Essas constatações foram muito interessantes e demonstraram que a esterilização por ozônio no mercado brasileiro pode contribuir muito para garantir a especificação correta de materiais de uso médico-hospitalar termossensíveis e à base de aço inoxidável 316L", avaliou Menasce.

Segundo o pesquisador, o desenvolvimento do equipamento também permitiu à empresa criar uma linha de geradores de ozônio capazes de lidar com concentrações do gás muito maiores do que os equipamentos usados para o tratamento de água, alimentos e gases. Além do tratamento e purificação de volumes de água de piscinas ou aquários públicos, como o de São Paulo, a empresa se habilitou a tratar agora volumes de água da ordem de 250 mil metros cúbicos por hora.

"Quando começamos a desenvolver o equipamento percebemos que teríamos de desenvolver sistemas de geração de ozônio com concentrações do composto aplicado muito mais altas para se chegar a uma autoclave viável não só em termos de preço, como também de tempo de esterilização", disse Menasce.

"Isso nos possibilitou não apenas solucionar o problema da autoclave e atuar em um novo mercado, como desenvolver uma geração totalmente nova de geradores de ozônio e ampliar nossa atuação nos segmentos nos quais já estávamos presentes", contou.

Chegada ao mercado

De acordo com Menasce, o equipamento está em fase de registro na Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) e um protótipo dele foi apresentado em uma feira de equipamentos médico-hospitalares em São Paulo.

Para produzi-lo, a empresa assinou um contrato com a fabricante brasileira de equipamentos hospitalares Ortosíntese, que também será responsável pela venda do produto, com apoio técnico da BrasilOzônio, por já ter uma carteira de potenciais clientes consolidada.

"Desenvolvemos o equipamento em parceria com eles. Todo o processo de esterilização foi criado por nós e eles cuidaram da construção do equipamento", explicou Menasce.

O aparelho será vendido com câmeras de esterilização com capacidade de 120 a 360 litros - os volumes mais requisitados pelos hospitais, disse o pesquisador. Há, no entanto, a possibilidade de construir, no futuro, autoclaves com maior capacidade para serem usadas pelos próprios fabricantes de material de uso médico-hospitalar, adiantou Menasce.

"A indústria de materiais cirúrgicos se interessou muito pelo processo de esterilização à base de ozônio porque todos os produtos que fabricam precisam ser desinfetados antes de chegar às farmácias ou aos hospitais em autoclaves de óxido de etileno com até 20 metros cúbicos, mantidas em suas instalações, apresentando alta periculosidade e gerando efluentes", explicou o pesquisador.

"Como o processo de esterilização por ozônio independe da quantidade de materiais, podemos desenvolver autoclaves com dimensões maiores", afirmou.

Segundo o pesquisador, a empresa já negocia com uma grande fabricante de materiais médico-hospitalares a substituição de um equipamento esterilizador à base de óxido de etileno por uma autoclave à base de ozônio.

Estudo de mercado

No início do desenvolvimento do equipamento, a empresa realizou uma pesquisa de mercado com gestores e equipes médicas de hospitais em São Paulo. Os participantes da sondagem apontaram que todos os processos de esterilização de materiais de uso médico-hospitalar hoje existentes no mundo são de alta periculosidade - por envolver gases inflamáveis - e geram efluentes tóxicos de difícil tratamento - o que obriga as instituições a terceirizar o processo. Além disso, são caros e consomem muita energia elétrica.

O fato de a esterilização por ozônio não apresentar perigo, gerar como subproduto ozônio e consumir 95% menos energia em comparação com os métodos existentes motivou a empresa a desenvolver o sistema. "Percebemos que a esterilização por ozônio apresentava muitas vantagens em relação aos processos tradicionais", disse Menasce.

Ao pesquisar se já havia soluções similares no mercado mundial, a empresa identificou que a Food and Drugs and Administration (FDA) - a agência regulatória de alimentos e fármacos dos Estados Unidos – reconhece e aprova o processo e que uma indústria canadense e outra japonesa também tentavam desenvolver uma autoclave à base de ozônio com volume útil menor que 100 litros.

Os sistemas adotados por essas duas empresas estrangeiras, no entanto, são diferentes e os equipamentos ainda não estão presentes em larga escala no mercado mundial, afirmou o pesquisador.

"Estamos desenvolvendo esse equipamento há cinco anos e procurando durante todo esse tempo o que existe no mundo em termos de solução para esterilização para tentar aprimorá-la", disse Menasce.

De acordo com o pesquisador, só nos últimos 12 meses foram realizados mais de 5 mil testes do equipamento, supervisionados por pesquisadores da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP).

Fonte: FAPESP

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