Desenvolvimento de protótipo para remoção de biofilmes em tubulações de água do circuito de hemodiálise utilizando radiação Ultravioleta-C - Storion Junior, Fernando Antonio [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
O tratamento de hemodiálise, que realiza o processo de filtragem artificial dos rins, é altamente invasivo e torna seus pacientes imunossuprimidos. Os quase 150 mil pacientes que realizam hemodiálise por ano apresentam uma taxa anual de morte de 25% e tem a contaminação como a segunda maior causa de morte. Dentre a diversas formas que uma pessoa com doença renal crônica (DRC) tem de se contaminar, a contaminação da água é uma das mais relevantes, pois um paciente entra em contato com até 600L de água por semana, que cairá diretamente em sua corrente sanguínea. Um dos maiores problemas da contaminação da água é a formação de biofilmes nos ductos que ligam a estação de tratamento às máquinas de hemodiálise, pois trata-se de um sistema longo e interconectado que normalmente recebe apenas uma desinfecção química mensal. Esses biofilmes podem liberar endotoxinas capazes de causar diversas comorbidades e até a morte. Portanto, este trabalho traz uma solução para a esterilização de paredes dos ductos de água de hemodiálise, que é a esterilização através de LEDs emissores de radiação Ultravioleta-C (UVC), uma onda eletromagnética capaz de quebrar cadeias de DNA dos microrganismos. Este trabalho consistiu na: comprovação microbiológica de eficácia dos LEDs UVC contra os biofilmes fúngicos e bacterianos das principais espécies encontradas em circuitos de hemodiálise através da confecção de um corpo de prova que foi aplicado sobre placas de microtitulação de 96 poços; na pesquisa e construção de um protótipo que funcione como um cateter invólucro de fitas de LED UVC e que pudesse ser introduzido dentro das tubulações dos circuito de tratamento de água de hemodiálise. Resultados mostraram a viabilidade e exequibilidade do protótipo, bem como o potencial de esterilização dos LEDs UVC frente a biofilmes fúngicos de leveduras e filamentosos e biofilmes bacterianos em estado de completa maturação com uma dose de 2,3J/cm² aplicado durante 2h.

Hemodialysis treatment, which performs the process of artificial filtering of the kidneys, is highly invasive and makes its patients immunosuppressed. The nearly 150,000 patients who undergo hemodialysis in a year have an annual death rate of 25% and contamination is the second biggest cause of death. Among the several ways that a person with chronic kidney disease (CKD) can contract this contamination, the water contamination is one of the most relevant, as a patient comes into contact with up to 600L of water per week, which enters in direct contact with their blood flow. One of the biggest problems of water contamination is the formation of biofilms in the ducts that connect the filtration treatment plant to the hemodialysis machines, as it is a long and interconnected system that normally receives only a monthly chemical disinfection. These biofilms can release endotoxins capable of causing several comorbidities and even death. Therefore, this work brings a solution for the sterilization of walls of hemodialysis water ducts, which is sterilization through LEDs emitting Ultraviolet-C (UVC) radiation, an electromagnetic wave capable of breaking DNA chains of microorganisms. This work consisted of: microbiological proof of the effectiveness of UVC LEDs against fungal and bacterial biofilms of the main species found in hemodialysis circuits by making a first prototype that was applied to 96-well microtiter plates; the research and construction of a more faithful prototype that works as a catheter with UVC LED strips inside it and that could be introduced into the pipes of the hemodialysis water treatment circuit. Results showed the feasibility of the faithful prototype, as well as the sterilization potential of UVC LEDs against yeast and filamentous fungal biofilms and bacterial biofilms in a state of complete maturation with a dose of 2.3J/cm² applied for 2h.
Prototype development for biofilm removal in water pipes of the hemodialysis circuit using Ultraviolet-C radiation
Keywords: LEDs UVC; Esterilização; Hemodialise; Água Poluição; Biofilmes; Diodos emissores de luz; Radiação ultravioleta; Sterilization; Hemodialysis; Biofilms; Light emitting diodes; Ultraviolet radiation