Superfici di contatto antibatteriche in lega di rame

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Le superfici di contatto antibatteriche in lega di rame sono fatte da leghe di rame, come l'ottone e il bronzo; per "superficie di contatto" si intendono quelle di oggetti - come ad esempio maniglie, ringhiere, tavolini, rubinetti, ecc. - che vengono toccati frequentemente dalle persone. Una grande varietà di microbi dannosi, virus, batteri, ecc. si possono accumulare su queste superfici di contatto e sopravvivere per periodi di tempo sorprendentemente lunghi, anche più di 30 giorni su alcuni materiali comuni. Tuttavia, come dimostrato da numerose ricerche scientifiche, il rame e le sue leghe hanno una naturale capacità di eliminare questi microorganismi in maniera relativamente veloce, spesso anche in meno di due ore. Pertanto le loro superfici sono antibatteriche o antimicrobiche.

Il fatto di ridurre o eliminare la popolazione batterica su una superficie di contatto significa diminuire la possibilità di trasmettere malattie dovute ad agenti patogeni: infatti oggetti come maniglie, rubinetti, ringhiere, piastre, ecc… possono diventare un veicolo di malattie, poiché sono oggetti fortemente esposti al contatto umano e i germi possono essere trasportati da un posto all'altro semplicemente toccandoli: si stima che l'80% delle infezioni nosocomiali, cioè quelle contratte durante il ricovero ospedaliero- si trasmette proprio per contatto[1] .

Prove di laboratorio

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L'azione antibatterica del rame è conosciuta fin dall'antichità, ma solo in tempi recentissimi è stata studiata e misurata in laboratorio. Tra gli studi più importanti sono da segnalare quelli condotti dall'Università di Southampton[2], che ha analizzato la sopravvivenza dei batteri Escherichia Coli E0157:H7, Listeria monocytogenes e Stafilococco Aureo Resistente alla Meticillina (MRSA) su provini di diversi materiali, a temperature di 4 e 20 °C. È stato mostrato che a 20 °C sul rame (Cu 99,90%) e sull'ottone (CuZn15) i batteri dell'E. Coli scomparivano rispettivamente dopo 75 e 60 minuti, mentre al contrario sull'acciaio AISI 304 (18Cr-8Ni) la popolazione batterica impiegava due giorni per diminuire di 5 ordini di grandezza, per poi rimanere pressoché inalterata per i successivi 26 giorni. Il polietilene, in test di 360 minuti, ha mostrato un comportamento analogo a quello dell'acciaio.

Registrazione EPA delle superfici di contatto antibatteriche in lega di rame

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Nel 2008 la Environmental Protection Agency (EPA) degli Stati Uniti ha registrato 275 diverse leghe di rame come “materiale antibatterico”[3][4][5]; sono state aggiunte in seguito altre leghe di rame, portando il totale a circa 350: per tutte il contenuto nominale di rame è superiore al 60%. Queste leghe di rame sono gli unici materiali solidi ad aver avuto questa registrazione, che fino a quel momento era stata concessa solo per gas, liquidi, spray e polveri. In seguito a questa registrazione, i prodotti fatti con una di queste leghe possono essere messi in commercio negli Stati Uniti dichiarando i loro pregi sul piano della salute pubblica (“public health claim”).

I batteri eliminati dalle leghe di rame nei test di antibattericità supervisionati dall'EPA sono:

Prove condotte negli ospedali

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A seguito dei risultati delle prime ricerche di laboratorio, si è voluto capire se le proprietà antibatteriche delle superfici in rame e sue leghe funzionassero anche "sul campo”, cioè nelle corsie d'ospedale. Anche negli ospedali la ricerca viene condotta per confronto: si misura la crescita batterica su oggetti realizzati in materiali convenzionali e su quelli realizzati in rame e sue leghe.

Per esempio, in una prima ricerca condotta all'ospedale Selly Oak di Birmingham[10][11][12] sono stati messi sotto osservazione per 10 settimane rubinetti in ottone (Cu 60%), piastre per porte a spinta sempre in ottone (Cu 70%), copriasse del wc in materiale composito (Cu 70% circa); questi oggetti sono stati confrontati con oggetti identici, ma costruiti con materiali “classici”, come plastica e alluminio, oppure cromati esternamente, come nel caso dei rubinetti. Dopo la quinta settimana gli oggetti sono stati scambiati di posto tra loro (cross-over: per esempio i rubinetti in ottone sono stati montati sul lavabo di quelli cromati, e viceversa), per compensare e superare possibili distorsioni statistiche. Alla fine, sul rame il numero di microrganismi è calato del 90-100%. A questa ricerca ne è seguita un'altra, di 24 settimane, in cui sono stati esaminati anche altri oggetti: le maniglie e i maniglioni delle porte, sbarre di sostegno, maniglie degli sciacquoni, comode, tavolini da letto, carrellini, prese di corrente, interruttori a pulsante e a cordicella, sifoni. Anche in questo caso risultati sono in linea con quelli attesi: sugli otto oggetti con dati statisticamente significativi, le leghe di rame hanno dimostrato di ridurre i microorganismi sulla loro superfici.

Un'altra ricerca, durata ben 30 settimane, è stata condotta all'Hospital del Cobre[13] a Calama (Cile): è stato misurato il carico batterico su sei tipologie di oggetti presenti in sei stanze di terapia intensiva scelte a caso (sempre tre per gli oggetti in materiale comune e tre per quelli in rame): le sponde del letto (Cu 100%), le piantane (Cu 85-100%), i braccioli delle poltrone (Cu 90%), i tavolini (Cu 90%), la penna per il touch screen (Cu 61,4-62,5%) e le levette dei letti (Cu 100%). Il carico batterico medio, misurato dopo 990 prelievi complessivi per ciascuna delle due famiglie di materiali, è risultato molto più basso sul rame e sulle sue leghe: i batteri sono stati mediamente ridotti dell'84%.

Probabilmente la ricerca più completa è quella condotta nei reparti di terapia intensiva di tre ospedali americani (il Memorial Sloan-Kettering Cancer Center di New York, il Medical University of South Carolina (MUSC) e il Ralph H. Johnson VA Medical Center, entrambi a Charleston)[14] in cui, come nel caso dell'Hospital del Cobre, il confronto è stato fatto sugli oggetti presenti in sei stanze scelte a caso nel reparto di terapia intensiva: tre per il rame e tre per i materiali “comuni”. Sono stati esaminati i braccioli delle poltrone (Cu 90%), le sponde dei letti (Cu 99,99%), i tavolini mobili (Cu 90%), i pulsanti dei dispositivi di chiamata (Cu 75-90%), i monitor (Cu 90%) e le piantane (Cu 75-95%). I primi dati hanno mostrato una diminuzione del 97% dei batteri patogeni sugli oggetti in rame ed una riduzione del 40,4% del rischio di contrarre un'infezione nosocomiale da parte dei pazienti.

Particolarmente significativo è lo studio condotto in un ambulatorio per malattie infettive al North Shore-Long Island Jewish Health System[15]. Il confronto è stato eseguito su braccioli e ripiani laterali delle sedie su cui i pazienti effettuano i prelievi: su quelli in lega rame-nickel (Cu 90%) la popolazione batterica diminuiva dell'88-90%. I ricercatori hanno estrapolato il rischio di esposizione ai microbi, tenendo conto del numero dei pazienti che hanno occupato le sedie: tale rischio era 17 volte più basso con i braccioli in lega di rame e 15 volte più basso con i ripiani laterali in lega di rame. È stato osservato anche un effetto alone: cioè anche le superfici adiacenti a quelle di rame mostravano bassi livelli di contaminazione batterica.

Note

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  1. ^ Tierno, P., 2001: The Secret Life of Germs. Atria Books: New York, NY, USA
  2. ^ Copper alloys for human infectious disease control[collegamento interrotto]
  3. ^ EPA: Annuncio ufficiale della registrazione delle leghe antibatteriche di rame
  4. ^ www.antimicrobialcopper.com Archiviato il 28 giugno 2010 in Internet Archive.
  5. ^ Registrazione EPA - Comunicato stampa IIR
  6. ^ Levy DA, Bens MS, Craun GF, Calderon RL, Herwaldt BL, Surveillance for waterborne-disease outbreaks--United States, 1995-1996, in MMWR CDC Surveill Summ, vol. 47, n. 5, dicembre 1998, pp. 1–34, PMID 9859954.
  7. ^ Cao J, Woodhall MR, Alvarez J, Cartron ML, Andrews SC, EfeUOB (YcdNOB) is a tripartite, acid-induced and CpxAR-regulated, low-pH Fe2+ transporter that is cryptic in Escherichia coli K-12 but functional in E. coli O157:H7, in Mol. Microbiol., vol. 65, n. 4, agosto 2007, pp. 857–75, DOI:10.1111/j.1365-2958.2007.05802.x, PMID 17627767.
  8. ^ Wilks SA, Michels H, Keevil CW, The survival of Escherichia coli O157 on a range of metal surfaces, in Int. J. Food Microbiol., vol. 105, n. 3, dicembre 2005, pp. 445–54, DOI:10.1016/j.ijfoodmicro.2005.04.021, PMID 16253366.
  9. ^ RR. Artz e K. Killham, Survival of Escherichia coli O157:H7 in private drinking water wells: influences of protozoan grazing and elevated copper concentrations., in FEMS Microbiol Lett, vol. 216, n. 1, ottobre 2002, pp. 117-22, PMID 12423762.
  10. ^ Role of copper in reducing hospital environment contamination
  11. ^ An evaluation of the antimicrobial properties of healthcare fomites (furnishings and equipment) made of copper alloys Archiviato il 4 luglio 2011 in Internet Archive.
  12. ^ Ospedale Selly Oak - Comunicato stampa IIR
  13. ^ Effectiveness of copper contact surfaces in reducing the microbial burden (MB) in the intensive care unit (ICU) of Hospital del Cobre, Calama, Chile[collegamento interrotto]
  14. ^ Risk Mitigation of Hospital Acquired Infections Through the Use of Antimicrobial Copper Surfaces Archiviato il 3 novembre 2013 in Internet Archive.
  15. ^ Copper Surfaces Reduce Microbial Burden in Out-Patient Infectious Disease Practice Archiviato il 19 novembre 2010 in Internet Archive.

Voci correlate

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Collegamenti esterni

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