Prelievo e analisi microbiologica dell’aria indoor

1. Prelievo e analisi microbiologica dell’aria indoor Nel 1862 Pasteur evidenzia sperimentalmente la presenza di microorganismi nell’aria ed il loro ruolo nella patogenesi delle malattie respiratorie, usando piastre sterili aperte, con un terreno di coltura, lasciate esposte per 24 ore. Negli anni ‘30 Wells distingue tra Droplets e Droplets Nuclei

2. Tipologia dei rilevatori • Rilevatori di presenza • rilevatori di concentrazione • rilevatori di esposizione potenziale • rilevatori di esposizione attuale

3. Rilevatori di presenza • Piastre di Petri aperte • vantaggi • possibilità di campionare contemporaneamente in più punti di uno stesso ambiente o di ambienti diversi • trascurabile ingombro • basso costo • svantaggi • non è possibile determinare esattamente il volume d’aria venuto a contatto con la piastra nel periodo della sua esposizione, per cui non è possibile esprimere una concentrazione in UFC/mc d’aria e il campionamento risulta quantitativamente poco orientativo

4. Rilevatori di presenza • Piastre di Petri aperte • il campionamento per gravità è distorto da errori non solo quantitativi ma anche qualitativi: infatti i microrganismi di maggiori dimensioni vengono ad essere sovrastimati rispetto quelli di dimensioni inferiori. • L’esposizione libera di piastre si presta facilmente ad “artefatti” da contaminazione da parte di curiosi che si avvicinano • sono stati fatti tentativi di standardizzazione (Pitzurra)

5. Rilevatori di concentrazione • Sistemi a impatto • SAS, RCS, Slit Sampler, Andersen S6 ed N6, Impingers) filtri • si tratta di sistemi ad aspirazione controllata di aria che risolvono il problema dei volumi esaminati • in questi sistemi una pompa di aspirazione o un ventilatore vengono collocati a valle del sistema di rilevamento e generano una corrente di aspirazione, controllabile in termini di flusso verso il sistema di captazione che può essere sostanzialmente di due tipi:

6. A impatto in cui, sfruttando l’inerzia, le particelle trascinate dalla corrente aerea vengono raccolte su una superficie solida o liquida • a filtrazione, in cui i filtri di vario materiale separano fisicamente le particelle dal flusso d’aria principale

7. Campionatori a impatto • Esempi di campionatori ad impatto: • slit sampler (campionatori a fessura)nei quali l’ari\a viene aspirata da una pompa a vuoto e convogliata, tramite una fessura calibrata sita nella parte superiore del campionatore verso una piastra contenente un terreno solido che ruota lentamente a velocità costante o con scatti a intervalli regolari. • In momenti diversi, un settore differente della piastra è esposto al flusso passante per la fessura • lo scopo di questi tipo di strumento è quello di differenziare nel tempo la concentrazione dei microrganismi presenti nell’aria: grazie a questo tipo di campionatori è stato possibile condurre studi approfonditi sulle variazione della concentrazione di schizomiceti aerodispersi durante lo svolgimento di interventi chirurgici • è controversa in letteratura la loro efficacia di captazione rispetto ad altri strumenti

8. Sistemi a centrifuga • Reuter Centrifugal Sampler (RCS) • campionatore portatile grande quanto una torcia. Peso di poco superiore a 1Kg, alimentato a batteria. • Una ventola genera una corrente centrifuga che che porta i bioaerosol ad impattare su strisce di plastica ricoperte di agar poste ai lati del tamburo di campionamento • la maneggevolezza è un idubbio vantaggio • alcuni autori hanno dimostrato una grande variabilità nella sensibilità dello strumento a seconda delle dimensioni delle particelle presenti

9. Campionatori ad impatto su superficie solida • Sieve-Sampler (setacciatori) • il più usato in Italia è il SAS (Surface Air System), in cui una piastra del diametro di 50 o 90 mmcontenente terreno solido, viene posta in una corrente di aspirazione a portata nota (180 litri/min). Questo campionatore misura in tempo breve (da 20” a 6’) l concentrazione dei microrganismi presenti in un dato momento e in un dato luogo in un determinato volume d’aria

10. SAS (Surface Air System) • La piastra esposta è coperta da un’unica griglia con 220 fori (piastre da 50) o 260 (piastre da 90) • recenti studi hanno dimostrato che il SAS sottostima del 50% le concentrazioni di microrganismi rilevate dall’RCS, probabilmente a causa dell’elevato flusso d’aria che può generare turbolenze e causa dell’impatto frontale dell’aria sul terreno (nell’RCS è tangenziale)

11. Campionatori ad impatto su superficie liquida • Impingers • campionatori in vetro in cui l’aria tramite una pompa a vuota viene aspirata d un braccio laterale determinando una pressione negativa sul liquido raccolto sul fondo della fiasca, il cui risultato è un gorgogliamento con aspirazione d’aria lungo il capillare ricurvo. • Le particelle trascinate dalla corrente vengono sospese nel liquido del fondo della fiasca, il quale può essere poi seminato in terreni di coltura.

12. Impingers • Vantaggi • compattezza e basso costo • possibilità di seminare su più terreni specifici lo stesso campione • possibilità di eseguire diluizioni e quindi di identificare germi presenti a diverse concentrazioni nell’ambiente • possibilità di valutare la presenza di virus • sterilizzazione in autoclave

13. Sistemi separatori • Filtri capaci di separare i microorganismi dall’aria • flitri di glutammato monosodico • filtri di gelatina • membrane a micropori

14. Rilevatori di esposizione potenziale • Impattatore di Andersen • seleziona le specie microbiche in base alle dimensioni delle particelle che le veicolano il cui livello di profondità nella penetrazione dell’albero respiratorio è inversamente proporzionale al diametro delle particelle • Andersen costruì un apparecchio che intendeva emulare la dinamica respiratoria • flusso di 28,3 litri/min • ogni stadio contiene una piastra con 400 fori al disotto della quale è situata una piastra di Petri con terreno di coltura solido

15. Andersen • Il diametro dei fori è costante per ogni stadio ma diminuisca da una stadio all’altro per cui la velocità dell’aria è costante per ogni stadio ma va aumentando ad ogni stadio successivo. • Quando la velocità delle particelle è sufficiente, l’inerzia le porta ad uscire dal flusso principale a ad impattare sul terreno solido • Secondo Andersen, le particelle che non sono in grado di raggiungere i polmoni si ferano allo stadio 1 e 2

16. Rilevatori di esposizione attuale • Minicampionatori con le caratteristiche precedentemente descritte e applicati come “dosimetri”.

17. LIMITI. Esempi: Linee guida per la definizione degli standard di sicurezza e di igiene ambientale dei reparti operatori. ISPESL, luglio 1999.

18. SUPERFICI • Introduzione • Lo scopo di un processo di validazione igienica è quello di documentare se la procedura di pulizia ed i detergenti / disinfettanti impiegati sono efficaci su specifici materiali presenti in azienda (acciaio, ceramica, vetro, plastica) od aria in presenza di microrganismi. La validazione deve dimostrare che imicrorganismi sono ridotti ad un livello specifico considerato di sicurezza ai fini di evitare una possibile contaminazione del prodotto.

19. “Rodac-Weight” consente di applicare sempre la stessa pressione per lo stesso tempo sulla piastra a contatto; in questo modo il campionamento microbiologico delle superfici è sempre riproducibile e confrontabile indipendentemente dall’operatore. • applicatore per piastre a contatto - costituito da un supporto metallico sterilizzabile in stufa o in autoclave e da un temporizzatore digitale estraibile - utilizzabile con diversi tipi di piastre a contatto - peso standardizzato 200 g.

20. Riferimenti • EU Rules Governing Medicinal Products in the European Community, 1997. Vol. 4. Annex 1. Manufacture of sterile medicinal products. • ISO 14644-1 - Cleanrooms and Associated Controlled Environments. Part 1. • ISO 14644-2 - Cleanrooms and Associated Controlled Environments. Part 2. • ISO 14698-1 - Cleanrooms and Associated Controlled Environments. Part 1. General Principle and Methods • ISO 14698-2 - Cleanrooms and Associated Controlled Environments. Part 2. Evaluation and Interpretation of biocontamination data.