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감염성 질병 전파를 예방하기 위해 손씻기가 널리 권장됩니다. 그러나 어떤 손씻기 방법이 전염병 병원균을 제거하는데 가장 효과적인지에 대한 증거는 거의 없다. 우리는 미생물 제거시 손씻기 방법의 효능을 평가하는 방법을 개발했습니다.
감염성 질병 전파를 예방하기 위해 손씻기가 널리 권장됩니다. 그러나 일반적으로 손씻기 방법의 효능에 대한 비교 가능한 증거는 거의 없다. 또한 손씻기 방법을 비교하여 감염성 병원체를 제거하는데 가장 효과적인 방법을 결정하는 증거는 거의 없다. 전염병 발생시 사용할 수있는 손씻기에 대한 다양한 접근법에 대한 증거를 제공하기위한 연구가 필요합니다. 여기에는 손에서 미생물을 제거 할 때의 손씻기 방법의 효과와 헹굼 수의 지속성을 평가하는 실험실 방법이 설명되어 있습니다. 자원 봉사자의 손에 시험 생물을 먼저 넣고 손으로 씻는 방법으로 씻어 낸다. 일반적으로 대리 미생물은 질병으로부터 사람 피험자를 보호하기 위해 사용됩니다. 세척 후 자원 봉사자의 손에 남아있는 생물의 수는 변형 된 "장갑 주스"방법을 사용하여 시험합니다 : 손은 elu미생물을 부유시키고 멤브레인 여과 (박테리아) 또는 플라크 분석 (바이러스 / 박테리오파지)에 의한 분석에 사용할 수 있도록 스크러빙됩니다. 손씻기에서 생성 된 헹굼 수는 분석을 위해 직접 수집됩니다. 손씻기의 효능은 손씻기 후에 채취 한 시료와 손씻기가없는 시료의 대수 감소 값을 비교하여 계량화합니다. 헹굼 물 지속성은 다양한 손 씻기 방법에서 씻어 낸 물 시료를 물로 손씻기 후에 수집 한 시료와 비교하여 계량화됩니다. 이 방법은 인간 자원 봉사자의 안전을 지키기 위해 대리 조직을 사용할 필요가 있기 때문에 제한적이지만 체외 연구에서 복제하기 어려운 손씻기의 양상을 파악하고 손씻기 효과 및 헹굼에서 감염 생물의 지속성에 대한 연구 틈을 메운다 물.
손씻기는 설사 및 호흡기 질환을 포함하여 대변 또는 구강 경로로 전염되는 질병의 확산을 막기 위해 널리 권장됩니다 1 . 놀랍게도 비누와 물 (HWWS)로 손을 닦기, 알코올 기반 손 소독제 (ABHS)로 손에서 생물을 제거하는 것과 같은 손씻기 방법의 효능에 대한 비교 가능한 증거는 거의 없다. 초기 연구에 따르면 손씻기 방법과 달리 손씻기의 기계적 작용이 대부분의 유기물 제거에 영향을 줄 수 있습니다. 또한 손씻기 방법이 가장 효과적인 비교 증거는 거의 없습니다. 비공식 문헌 검토에서 비누와 손 소독제의 효능을 유기체 제거에 비교 한 14 개의 연구가 확인되었다. 이 연구들 중 5 명은 ABHS가 더 효과적이라는 것을 발견했습니다 4 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 로 더 효과적이라는 것을 발견하였고 2 명은 방법 16 과 17 사이에 유의 한 차이가 없음을 발견했다. 이러한 발견은 일관성이없고 손씻기 후 헹굼물에 잔류하는 유기체의 질병으로 인한 지속적인 위험을 언급하지 않습니다. 전반적으로, 감염성 질병을 유발하는 병원균 제거를위한 손씻기 방법의 비교 효능에 대한 증거는 제한적이다.
이러한 제한된 증거로 인해 어떤 방법이 질병 발생 상황에 가장 적합한 지에 대한 불확실성이 제기되었습니다. 예를 들어2013 년부터 2016 년까지 서 아프리카의 에볼라 바이러스 질병 (EVD) 발병 기간 동안 몇몇 대규모 국제 대응자가 HWWS, ABHS 또는 0.05 % 염소 솔루션에 대한 모순 된 권장 사항을 제시했습니다. 세계 보건기구 (WHO)가 HWWS 또는 ABHS (손이 눈에 보이지 않는 경우)를 권장하는 반면, Médecins Sans Frontières (MSF)는 0.05 % 염소 용액을 사용하여 손씻기를 권장합니다. WHO는 염소 요구량이 피부 18 , 19 , 20 , 21 , 22 로 인해 다른 방법보다 덜 효과적이므로 다른 옵션을 사용할 수 없다면 염소를 사용해서는 안된다는 것을 밝히고있다. 또한, 염소 용액은 일반적으로 하이 테아 차아 염소산염 (HTH), 국부적으로 생성되고 안정화 된 차아 염소산 나트륨 (NaOCl) 및 염소산 나트륨(NaDCC)이다. 서 아프리카에서의 EVD 발생에 대한 응답으로 WHO가 의뢰 한 체계적인 검토는 최근 염소로 손씻기의 비교 효능을 조사한 4 개의 연구만을 발견했다. 이 연구들은 또한 상반되는 결과를 가져 왔으며,이 연구들 중 어느 것도 에볼라 바이러스 10 , 24 , 25 , 26 , 27 과 유사한 손씻기 또는 조사 미생물에 대해 0.05 %의 권장 염소 농도를 사용하지 않았습니다. 따라서 권장 사항은 증거에 기반한 것으로 밝혀지지 않았고 어떤 권장 사항이 가장 효과적 이었는지 분명하지 않았습니다.
손씻기 중재는 전염병 전파를 예방하는 중요한 도구이기 때문에 감염 병원체의 확산을 막기위한 손씻기 접근법을 비교하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. 이 h세탁 권고는 증거에 근거해야합니다. 따라서 대리모 또는 비 감염성 병원체를 사용하여 실시한 손씻기 효능 및 헹굼 물 지속성을 테스트하는 방법이 개발되었습니다 2 , 28 , 29 . 에볼라 바이러스의 대리인으로 Phi6을 사용하고 일반적인 지시 생물로 대장균 을 사용하는 샘플 결과가 여기에 제시됩니다. 이 프로토콜에서는 손씻기 효능 및 헹굼 수 지속 테스트가 제공됩니다.
윤리 성명서 : 여기에 기술 된 연구 (에볼라의 대용 물로서 Phi6와 E. coli )는 터프 스 메디컬 센터 (Tufts Medical Center)와 터프 츠 대학교 보건 과학 캠퍼스 (Tufts University Health Sciences Campus)의 기관 검토위원회 (# 12018)의 승인을 받았습니다. 하버드 대학교 (Harvard University)는 Tufts Institutional Review Board (Tufts 기관 검토위원회)에 검토를 양도했습니다.
참고 :이 프로토콜을 시작하기 전에 두 단계를 완료해야합니다. 첫째, 인간 대상에서 안전하게 사용할 수있는 연구 대상 병원체의 바이오 안전성 레벨 1 (BSL-1) 대리인 또는 비 감염성 버전을 확인하고 선정해야합니다 30 . 생물체가 인간 지원자의 맨손에 접종하는 데 사용되므로 BSL-1 대리 병원균 또는 비 감염 병원체가이 프로토콜에 필요합니다. 둘째, 지원자를 모집하거나 실험을 시작하기 전에 지역 인권위원회의 승인을 얻어야한다. 이 프로토콜의 많은 측면은 th를 충족하도록 조정될 수 있습니다.관심있는 연구 질문의 구체적인 요구.
1. 적격 인물을 모집합니다.
2. 응급 처치 (Soap, ABHS, 0.05 % HTH, NaDCC 및 NaOCl 솔루션)에 일반적으로 사용되는 손씻기 솔루션 준비
참고 : 염소 용액은 준비가 가능합니다. 실험 12 시간 전에 저장되지만 12 시간 이상 저장하면 성능이 저하됩니다.
3. 유기체 및 토양 부하를 준비하고 접종을 생산하기 위해 결합하십시오.
참고 : 다음 하위 섹션에서 대장균 과 Phi6는 방법 설명을위한 샘플 박테리아 및 바이러스 유기체로 사용됩니다.
4. 실험 자원 봉사자 준비
참고 : 해당 날짜에 시험 할 생물체 및 토양 부하 조건을 결정하십시오. 동일한 자원 봉사자가 여러 조건을 테스트하는 데 사용될 수 있지만 각 자원 봉사자는 48 시간 내에 한 번의 테스트를 거쳐야합니다.
5. 실험 절차
6. 정량화
7. 분석
여기에서 프로토콜 ( 그림 1 )은 18 명의 자원 봉사자와 함께 완료되었으며 각각은 E.coli 와 Phi6를 사용하여 테스트되었습니다. 토양 부하가 있거나없는 대장균 과 토양 부하가있는 Phi6 ( 그림 2 및 그림 3 )과의 손 세척 결과간에 유의 한 차이가 발견되었습니다. 토양 부하가없는 대장균의 경우, HTH, NaDCC 및 안정화 된 NaOCl을 사용한 손씻기는 모두 물로 손을 씻는 것보다 훨씬 더 큰 로그 감소를 가져왔다 (F (6,102) = 2.72, p = 0.034). 토양 부하로, HTH는 물 만, HWWS 및 ABHS (F (6,102) = 3.94, p <0.001)보다 대장균의 대폭 감소를 가져왔다. 토양 부하가없는 Phi6의 방법 간에는 유의 한 차이가 없었다 (F (6,66) = 2.04, p = 0.073). 그러나 토양 부하가있는 Phi6의 경우 (F (6,102) = 7.01, p <0.001), 물만으로는 greABHS, 안정화 된 NaOCl 및 HWWS에 비해 로그 감소가 ABHS, 안정화 된 NaOCl 및 생성 된 NaOCl보다 큰 로그 감소로 나타났다. HTH는 또한 ABHS 및 안정화 된 NaOCl보다 더 큰 로그 감소를 가지며, NaDCC는 안정화 된 NaOCl 및 ABHS보다 큰 로그 감소를 초래 하였다. HTH는 조건들에 대해 가장 일관되게 잘 수행되었지만, 많은 신뢰 구간이 0.5 log보다 작고 1.5 log 감소보다 많은 경우, 많은 결과가 과다 해석되지 않도록주의해야합니다.
헹굼 수에서 염소는 HWWS보다 헹굼 수에서 지속되는 대장균의 대폭 감소를 가져왔다 (토양 부하가없는 경우, F (4,68) = 331.7, p <0.001, 토양 부하 F (4,68) ) = 162.44, p <0.001) ( 도 4 ). 이 같은 패턴은 토양 부하가없는 Phi6에서 발견되었다 ((F (4,43) = 8.95, P <0.001). 모든 염소 용액은HWWS보다 헹굼 수에서 Phi6가 현저하게 더 많이 감소합니다. Phi6와 토양 부하를 가진 헹굼 수의 지속성에는 유의 한 차이가 없었다 ((F (4,67) = 3.35, p = 0.071) ( 그림 5 ).
그림 1 : 실험 개요. 손씻기의 각 라운드마다 수행되는 5 단계는 1) pH 테스트, 2) 손 접종, 3) 손 씻기, 4) 손 씻기, 5) 테스트 된 8 가지 조건 각각에 대한 손 오염 제거 등이 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도표 2 : E.coli 손 세척 res ults. 핸드 워싱 방법과 비교하여, 손씻기 방법은 대장균 에서 토양 부하없이 1.94-3.01 및 토양 부하로 2.18-3.34의 평균 로그 감소를 가져왔다. 물로 손을 씻음으로써 두 조건 (1.94 및 2.18 로그)에서 대장균의 감소가 가장 적다는 사실이 입증되었습니다. NaDCC로 손을 씻는 것은 토양 부하 (3.01)없이 가장 큰 감소를 가져 왔고 HTH는 토양 부하 (3.34)로 가장 큰 감소를 가져왔다. 차트에서이 선은 유기체의 퍼센트 감소를 나타내며 오차 막대는 로그 감소의 표준 오류를 나타냅니다. Ctrl B, 컨트롤 B; HWWS, 비누로 손씻기; ABHS, 알코올 기반 손 소독제; HTH, 하이포 아 염소산염 시험; NaDCC, 나트륨 디클로로이 소시 아누 레이트; st NaOCl, 안정화 된 차아 염소산 나트륨; NaOCl 생성, 차아 염소산 나트륨 생성. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4 : 대장균 손 헹굼 결과. 수세만으로 손을 씻을 때와 비교할 때 헹굼 수에 남아있는 대장균 의 평균 대수 감소는 토양 부하가없는 경우 0.28-4.77이었고 토양 부하가있는 경우 0.21-4.49였다. 토양 부하가 있든 없든 모두 비누로 손씻기에서 가장 작은 감소가 발견되었습니다 (0.28 및 0.21). 가장 큰 감소는 토양 부하가없는 안정화되고 생성 된 NaOCl (모두 4.77)과 HTH 및 토양 부하를 갖는 NaOCl 생성으로 관찰되었다. 도표에서, 선은 유기체의 퍼센트 감소를 나타내며, 오차 막대는로그 감소의 표준 오류. HWWS, 비누로 손씻기; ABHS, 알코올 기반 손 소독제; HTH, 하이포 아 염소산염 시험; NaDCC, 나트륨 디클로로이 소시 아누 레이트; st NaOCl, 안정화 된 차아 염소산 나트륨; NaOCl 생성, 차아 염소산 나트륨 생성. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5 : Phi6 핸드 린스 결과. 수세만으로 손을 씻을 때와 비교할 때 헹굼 수에 남아있는 Phi6의 평균 대수 감소는 토양 부하가없는 경우 1.26-2.02이었고 토양 부하가있는 경우 1.30-2.20이었다. 토양 부하의 경우, 비누로 손을 씻는 데있어 가장 작은 감소가 발견되었습니다 (1.26). 토양 부하가 없으면 HTH는 최소 감소 (2.02)를 나타냈다. 가장 큰 감소는 NaDCC로 토양 부하가 있거나없는 경우 모두 관찰되었다(2.02 및 2.20). 차트에서이 선은 유기체의 퍼센트 감소를 나타내며 오차 막대는 로그 감소의 표준 오류를 나타냅니다. HWWS, 비누로 손씻기; ABHS, 알코올 기반 손 소독제; HTH, 하이포 아 염소산염 시험; NaDCC, 나트륨 디클로로이 소시 아누 레이트; st NaOCl, 안정화 된 차아 염소산 나트륨; NaOCl 생성, 차아 염소산 나트륨 생성. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
The method described here provides an approach for testing handwashing efficacy in a controlled laboratory setting. This method highlights the use of human volunteers and surrogate, non-infectious organisms. Using the method, it was possible to demonstrate differences in: 1) the efficacy of handwashing methods and 2) organism persistence in rinse water. The purpose of presenting this protocol is to provide a general framework that can be adapted to test a wide range of surrogate organisms and handwashing methods relevant to infectious disease.
During the use of the method, two key data quality recommendations were noted as important. First, the inoculate must be applied both as similarly as possible across the rounds of testing and in a manner, that minimizes loss. This is to ensure that sufficient inoculate is applied to the hands to allow for statistically significant results. Second, be sure to complete the "cleansing wash" step, in which the protocol is performed without handwashing prior to testing, as previous work has shown that there are likely to be significant differences between a first wash and subsequent washes, but not between subsequent washes performed after a cleansing round29. Additionally, this step clears residual hand contamination, which would interfere with results.
The main limitation of this protocol is that it can be uncomfortable for volunteers. During each round of testing, which lasted about 2 h, volunteers' hands became cold. Some volunteers reported mild pain from their hands being constantly wet. Additionally, after a few rounds of testing, volunteers' hands became supersaturated, no longer fully drying between rounds. Although the randomization of the order of handwashing methods for each volunteer accounted for supersaturation, it is possible that the supersaturation could act as a confounding or modifying factor in this type of testing. To address this limitation, it is recommended that volunteers are appraised of this risk during consent disclosures and are reminded of their right to drop out of the study at any time. Volunteers should not undergo testing for more than 2 h per day to allow time for the hands to return to a baseline state and to minimize discomfort. A second limitation is the need to use a surrogate organism or non-infectious variant of a pathogenic organism to protect the health of volunteers. This might cause concern about the generalizability of results. However, for some pathogenic organisms (such as the Ebola virus), this limitation cannot be ethically overcome. Care must be taken during surrogate organism selection. Lastly, this is a laboratory study on efficacy. Results may only translate to effective disease prevention in real-word contexts where handwashing methods are made accessible to those in need and are used properly and consistently.
This protocol draws on previous work on handwashing efficacy but attempts to streamline methods and emphasizes the use of human hands (rather than surrogate surfaces) for testing. Additionally, rinse water is a transmission risk that had previously not been assessed. Existing studies on handwashing efficacy vary in methodology, leading to non-comparable data. We hope that standardized protocols for conducting handwashing method comparisons will encourage comparable and replicable results. Previous work has demonstrated that in vitro testing on surrogate surfaces such as pig skin, where, for example, the actual Ebola virus could be used, produced results that do not match those found after testing on human hands38. Therefore, a method using human hands and surrogate or non-infectious organisms is currently the best available approach to estimate handwashing efficacy and rinse water persistence for infectious microorganisms.
Handwashing is critical to prevent disease transmission. However, there is a lack of evidence on the comparative efficacy of handwashing methods that are commonly recommended. This protocol can be used to generate evidence about handwashing efficacy and rinse water persistence. This is especially important for infectious diseases with the potential to cause large outbreaks, such as the Ebola virus. We hope that other researchers will find this protocol useful to generate much-needed additional evidence on handwashing method efficacy and rinse water persistence that will assist in developing recommendations to reduce the transmission of infectious diseases.
저자는 경쟁적인 금전적 이해 관계가 없다고 선언합니다.
이 작업은 미국 국제 재난 지원 센터 (AID-OFDA-A-15-00026)에 의해 지원되었습니다. 말린 울프 (Marlene Wolfe)는 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 후원을 받았습니다 (부여 0966093).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Soap bar | Dove | White Beauty Bar soap | |
Alcohol-based hand sanitizer | Purell | Advanced Instant Hand Sanitizer with 70% Ethyl Alcohol | |
HTH Powder | Acros Organics | 300340010 | |
NaDCC Powder | Medentech | Klorsept granules | |
NaOCl Solution | Acros Organics | 419550010 | |
Electrochlorinator | AquaChlor | ||
Iodometric titrator | Hach | 1690001 | |
Bovine serum albumin | MP Biomedicals | NC0117242 | |
Tryptone | Fisher | BP1421-100 | |
Bovine Mucin | EMD Milipore | 49-964-3500MG | |
0.22 µm Filter | EMD Milipore | GVWP04700 | |
NaCl | Fisher | BP358-1 | |
Skin pH probe | Hanna Instruments | H199181 | |
Large Whirlpak Sample Bag | Nasco | B01447WA | |
Small Whirlpak Sample Bag | Nasco | B01323WA | |
Funnel bottle | Thermo Scientific | 3120850001 | You may drill an appropriately sized hole in the lid of a bottle to form a funnel that will dispense water at the appropriate flow rate |
Ethanol | ThermoScientific | 615090010 | Mix with water to produce 70% ethanol |
Spray bottle | Qorpak | PLC06934 | |
E. coli | ATCC | 25922 | |
LB Broth | Fisher BioReagents | BP1426-2 | |
LB Agar | Fisher BioReagents | BP1425-500 | |
Sterile loop | Globe Scientific | 22-170-204 | |
Phi6 | HER | 102 | |
Nutrient broth | BD Difco | BD 247110 | |
GeneQuant 100 Spectrophotometer | General Electric | 28-9182-04 | |
Sodium thiosulfate | Fisher Chemical | S445-3 | |
Membrane filter (47mm, 0.45 µm) | EMD Millipore | HAWP04700 | |
m-ColiBlue24 broth media | EMD Millipore | M00PMCB24 | |
Petri dish with pad (47mm) | Fisherbrand | 09-720-500 | |
Vacuum Manifold | Thermo Scientific/Nalgene | 09-752-5 | |
Filter funnels | Thermo Scientific/Nalgene | 09-747 | |
Pseudomonas syringae | HER | 1102 | |
Phosphate Buffered Saline | Thermo Scientific | 10010031 | Solution may also be mixed from source compounds according to any basic recipe |
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