MX2008001782A - Aparato para concentrar nebulizante - Google Patents

Abstract

Un aparato para concentrar un nebulizante que comprende un conducto de flujo de nebulizante y un conducto de contraflujo, o preferiblemente una pluralidad de conductos alternantes de flujos y conductos de contraflujo correspondientes, por ejemplo en una disposición en capas o coaxial, y en donde al menos una porción del conducto de flujo de nebulizante y dichos conductos de contraflujo definen lados opuestos correspondientes de una membrana permeable a gas;en uso, un nebulizador estáen comunicación con el conducto de flujo de nebulizante y el flujo de nebulizante y contraflujo están en las mismas o direcciones opuestas y actúan para concentrar la cantidad de activo en una gota, por ejemplo de 35%en peso a 60%en peso de peróxido de hidrógeno en agua para desinfectar y/o esterilizar un artículo.

Description

APARATO PARA CONCENTRAR UN NEBULIZANTE CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un método y aparato para concentrar aerosoles, tales como los que se pueden utilizar, por ejemplo, para desinfectar o esterilizar una superficie. El método y aparato son particularmente adecuados para desinfectar o esterilizar instrumentos médicos, pero no están limitados a ese uso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente solicitud incorpora como referencia la totalidad de las solicitudes copendientes de los solicitantes AU2005904181 , AU 2005904196 y AU 2005904198. Como se señala en estas solicitudes copendientes, los procedimientos y aparatos de esterilización que plantean los siguientes criterios son altamente deseables: (a) evitar la necesidad de vacío (b) evitar la necesidad de un paso de enjuague (c) evitar la necesidad de temperaturas superiores a 60°C. Muchos de los procedimientos de la técnica anterior emplean vacío y/o pasos de enjuague. Éstos tienen el efecto de incrementar la complejidad y costo del aparato requerido, y pueden prolongar el tiempo del procedimiento de desinfección o esterilización de manera considerable (lo que significa más tiempo de inactividad para costosos instrumentos médicos). El uso de altas temperaturas también puede incrementar la complejidad y el costo de los instrumentos de esterilización, pero lo más importante es que puede dañar muchos materiales. Se desea proporcionar métodos y aparatos de desinfección que cumplen estos criterios, y al mismo tiempo obtener la mayor eficacia posible en destrucción de patógenos, especialmente al momento de tratar con superficies ocluidas, igualadas y de lumen. Es aconsejable que los métodos de desinfección utilicen peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno a bajas concentraciones es seguro para transportar, vender y manejar y es extremadamente conocido, con pocas o ninguna barreras reguladoras para su uso. Sin embargo, existen problemas con aquellos métodos los cuales requieren peróxido de hidrógeno a una alta concentración como un material de partida. Por ejemplo, los procedimientos comerciales de vapor y plasma utilizan como un material de partida soluciones corrosivas e irritantes de peróxido al 60% las cuales requieren precauciones especiales de empaque y manejo. Cuando se utiliza peróxido de hidrógeno en forma de pequeñas gotas (asperjadas, ultrasónicamente nebulizadas, etc.), las partículas tienen la tendencia de depositarse como gotas sobre superficies y la capa residual de peróxido es un problema potencial. Los instrumentos médicos, el empaque de alimentos y otros artículos desinfectados necesitan ser almacenados en seco para evitar la contaminación repetida. De manera importante, los instrumentos quirúrgicos no deben contener peróxido residual en niveles superiores a 1 microgramo/cm2. Sin embargo, la eliminación del peróxido residual es muy difícil.

Requiere ya sea de lavado, el cual introduce los problemas asociados previamente discutidos en las solicitudes copendientes con respecto a sistemas líquidos, períodos prolongados de secado a altas temperaturas (los cuales niegan completamente cualquier ventaja que surja de tiempos muertos rápidos y temperatura de procedimiento baja) o requiere el uso de catalasa u otros medios químicos para descomponer el peróxido (lo cual requiere incluso del secado y crea una serie de problemas con los químicos residuales que quedan en los instrumentos) o el uso de vacío. Por consiguiente, es aconsejable proporcionar un sistema que utilice la mínima cantidad posible de peróxido para obtener un efecto deseado. Cualquier discusión de la técnica anterior a lo largo de toda la especificación, de ninguna manera debe ser considerada como una admisión de que dicha técnica anterior es ampliamente conocida o que forma parte del conocimiento general común en el campo.

Objetivos de la invención Es un objetivo de la invención proporcionar métodos y aparatos mejorados para desinfectar o esterilizar instrumentos médicos, los cuales eviten o mejoren por lo menos algunas de las desventajas de la técnica anterior. Es un objetivo de las modalidades preferidas de la invención proporcionar métodos y aparatos mejorados capaces de concentrar y mejorar las propiedades de un aerosol. A menos que el contexto claramente requiera lo contrario, a lo largo de toda la descripción y las reivindicaciones, las palabras "comprende", "que comprende", y similares serán interpretadas en un sentido inclusivo a diferencia de un sentido exclusivo o exhaustivo; es decir, en el sentido de "incluye, pero no se limita a ".

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención proporciona un aparato para concentrar un nebulizante que comprende: Un conducto de flujo de nebulizante; Un conducto de contraflujo; y En donde por lo menos una porción de dicho conducto de flujo de nebulizante y dicho conducto de contraflujo definen lados opuestos respectivos de una membrana permeable a gas.

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención provee un aparato para concentrar un nebulizante que comprende: Una pluralidad de conductos de flujo de nebulizante alternantes y conductos de contraflujo correspondientes; y En donde por lo menos una porción de cada dicho conducto de flujo de nebulizante y un conducto de contraflujo adyacente definen lados opuestos respectivos de una membrana permeable a gas. Los conductos de flujo de nebulizante alternantes y conductos de contraflujo pueden estar en una configuración de capas. Alternativamente, pueden estar en una disposición tubular coaxial, concéntrica. Cada conducto de flujo de nebulizante comprende una entrada y una salida. Cada conducto de contraflujo comprende una entrada y una salida.

Preferiblemente, el flujo de nebulizante y contraflujo están en direcciones opuestas. Sin embargo, pueden estar en la misma dirección, o cualquier otra dirección, por ejemplo, flujos perpendiculares. De acuerdo con un tercer aspecto, la invención proporciona un aparato para concentrar un nebulizante que comprende: Un conducto de flujo de nebulizante; Por lo menos dos conductos de contraflujo; y En donde por lo menos una porción de dicho conducto de flujo de nebulizante y dichos conductos de contraflujo definen lados opuestos respectivos de membranas permeables a gas.

De acuerdo con un cuarto aspecto, la invención proporciona un aparato para concentrar un nebulizante que comprende: Por lo menos dos conductos de flujo de nebulizante; Un conducto de contraflujo; y En donde por lo menos una porción de dicho conducto de contraflujo y dichos conductos de flujo de nebulizante definen lados opuestos respectivos de membranas permeables a gas. De acuerdo con un quinto aspecto, la presente invención proporciona un método para concentrar un nebulizante, que comprende los pasos de: (1 ) proporcionar un flujo de nebulizante de un activo en un solvente y tener una primera relación de activo:solvente en un primer lado de una membrana permeable a gas; y (2) proporcionar un contraflujo de un gas en un segundo lado de la membrana permeable a gas con lo cual se incrementa dicha relación en el primer lado a una segunda relación de activo:solvente mayor a la primera relación de activo:solvente. El nebulizante concentrado de preferencia se utiliza para desinfectar y/o esterilizar un artículo. El nebulizante preferiblemente es un nebulizante de agua y un biocida. De preferencia, el biocida es peróxido de hidrógeno. La primera relación de activo a solvente de preferencia es de aproximadamente 30% en peso.

La segunda relación de activo:solvente es de preferencia de aproximadamente 70% en peso. El contraflujo de gas se proporciona en una velocidad y durante un tiempo tales que la segunda relación no es capaz de otro incremento. De preferencia, el gas es aire, preferiblemente aire acondicionado con humedad. La tela o membrana semi-permeable puede ser una tela tejida, o no tejida, o puede ser una lámina o película o una combinación de las mismas y puede ser de una sola capa o de una construcción de capas múltiples. El término "membrana semi-permeable" se utiliza en la presente cuando el contexto lo permite, para incluir todas esas telas y membranas que tienen las propiedades seleccionadas. La membrana semi-permeable puede ser de naturaleza hidrófoba o hidrófila. La membrana semi-permeable se selecciona para asegurar que las partículas del nebulizante no puedan penetrar inicialmente. En esta especificación, cuando el contexto lo permita, las referencias a una tela o membrana semi-permeable incluyen telas o membranas adecuadas para la pervaporación, así como aquellas únicamente adecuadas para una penetración simple, y las referencias a penetración incluyen referencias a la pervaporación. Se puedan utilizar otras membranas diferentes a aquellas descritas y pueden incluir membranas adecuadas para pervaporación.

En una modalidad altamente preferida, se nebuliza una solución de peróxido que tiene una concentración inicial de al menos 6%, de preferencia 20% - 35%, y preferiblemente 30% - 35%. Preferiblemente, la solución se nebuliza en un nebulizador ultrasónico operado a 2.4 MHz el cual genera un aerosol en el cual las partículas que tienen una distribución de escala de tamaño de aproximadamente 1-10 mieras están suspendidas en una corriente de aire. Como se utiliza en la presente, el término "nebulizante" describe gotas de líquido (es decir, partículas líquidas finamente divididas) arrastradas en una corriente de gas. Un sistema de gotas líquidas arrastradas o suspendidas en un gas es un "aerosol". Sin la intención de limitarse a la teoría, se cree que a medida que el vapor de agua penetra a través de la membrana, el agua se evapora de las gotas de nebulizante con el fin de restablecer la presión de vapor de equilibrio dentro del conducto de flujo de nebulizante. La evaporación continua a partir de las gotas da como resultado que la solución de peróxido en el nebulizante se vuelva más concentrada, y que las gotas reduzcan su tamaño. Estas partículas más pequeñas de nebulizante más concentrado son significativamente más efectivas como un esterilizante que el vapor de peróxido de hidrógeno de la técnica anterior, posiblemente debido a que una concentración mucho más alta de esterilizante se puede obtener por unidad de volumen que con vapor y es más efectiva que los esterilizantes y procedimientos de nebulizante de peróxido de la técnica anterior.

El aire que penetra en el conducto de flujo de nebulizante es estéril en virtud de que la membrana no puede ser penetrada por microorganismos. De acuerdo con un sexto aspecto, la invención proporciona un procedimiento de acuerdo con cualquiera de los aspectos anteriores, en donde la membrana semi-permeable se selecciona para retirar uno o más vapores a través de un procedimiento de pervaporación. Aunque la invención se describe en la presente con referencia a peróxido de hidrógeno como el biocida, la invención puede aplicar de igual manera cuando el biocida es otro peróxido o compuesto peroxi, o se puede utilizar con otros biocidas vaporizables o biocidas cuando se disuelven en solventes adecuados (los cuales no necesitan ser acuosos). Además, aunque se prefiere en mayor medida la introducción del biocida como un aerosol, en modalidades menos preferidas, el biocida puede ser introducido como un vapor y el vapor posteriormente es retirado a presión atmosférica mediante una corriente exterior de aire (u otro fluido) adyacente al exterior de la membrana. La introducción del biocida como un aerosol se prefiere en mayor medida debido a que se pueden obtener densidades iniciales mucho más altas de biocida por litro de contenedor que con un vapor. La solicitud copendiente indica que los aerosoles de acuerdo con la invención, los cuales se cree que son los mismos o similares a los aerosoles producidos en este procedimiento, son más efectivos que el vapor.

De acuerdo con un séptimo aspecto, la presente invención proporciona un método para desinfectar o esterilizar un artículo o parte de un artículo, que comprende los pasos de: (1 ) Encerrar el artículo o parte del artículo dentro de un primer contenedor que tiene una pared de la cual al menos una parte es una tela o membrana semi-permeable; (2) La tela o membrana semi-permeable se selecciona para permitir que el vapor pase desde el interior hacia el exterior del contenedor mientras proporciona al mismo tiempo una barrera contra la entrada de microorganismos y contra la salida de partículas del nebulizante; (3) Admitir una solución biocida que comprende un biocida disuelto en un solvente en un segundo contenedor; (4) Concentrar el biocida en el segundo contenedor mediante eliminación de solvente, para formar un biocida concentrado; (5) Introducir el biocida concentrado como un líquido o un vapor o una combinación de los mismos desde el segundo contenedor hacia el primero; y En donde los pasos (4) - (5) se realizan en o por encima de presión atmosférica. En modalidades preferidas de acuerdo con el sexto aspecto, una solución de peróxido de hidrógeno en agua, por ejemplo, de una concentración al 35% primero se concentra como un nebulizante en una cámara mediante la eliminación de agua a través de una membrana a presión atmosférica. El nebulizante concentrado posteriormente es admitido en otra cámara, la cual convenientemente es una bolsa u otro contenedor que tiene una membrana semi-permeable que se define como una pared o parte de la misma la cual posteriormente se sella. Esto permite que el artículo sea esterilizado y almacenado estéril en el segundo contenedor y permite la eliminación de peróxido de hidrógeno residual y agua. De preferencia, la invención proporciona en particular, un nanonebulizante que tiene 90% de partículas en la escala de 3-5 µm y una concentración de peróxido de >70% en peso y una concentración de agua menor a 30% en peso. De acuerdo con un octavo aspecto, la invención consiste en un nanonebulizante que comprende una solución de peróxido de hidrógeno suspendida en forma finamente dividida, en donde las partículas líquidas tienen una concentración de más de 60% en peso de peróxido de hidrógeno, y un diámetro promedio de menos de 1.0 mieras. Preferiblemente, las gotas tienen un diámetro promedio de menos de 0.8 mieras. Se apreciará que en los sistemas de aerosol de la técnica anterior, las partículas líquidas de peróxido han tenido una concentración de menos de 35% en peso de peróxido de hidrógeno y un diámetro promedio que excede las 2 mieras. La relación entre el tamaño de partícula y velocidad de caída de partículas en un aerosol no es lineal, y de esta manera una pequeña reducción en el diámetro de partículas incrementa en gran medida la estabilidad de suspensión así como el incremento del área superficial total de la interfaz de gas/líquido.

De manera conveniente, el nebulizante de acuerdo con el séptimo aspecto tiene una densidad de peróxido (gramos de peróxido de hidrógeno/litro de aerosol) mucho mayor que la densidad de peróxido de un vapor justo debajo de su límite de saturación a una temperatura y humedad correspondientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una reproducción de una figura del documento US 4,797,255 que muestra (curva A) cómo el punto de ebullición de una mezcla de agua/peróxido cambia con la concentración a presión atmosférica y (curva B) cómo cambia la composición del gas; la figura 2 es un diagrama de una primera modalidad simple de la presente invención; la figura 3 es un diagrama de un aparato de esterilización que muestra el preconcentrador de la presente invención; la figura 4 es un diagrama esquemático más detallado de un aparato de esterilización que muestra el preconcentrador de la presente invención; la figura 5 muestra otra modalidad de la presente invención; las figuras 6A y 6B muestran patrones de flujo de nebulizante y contraflujo en una modalidad de la presente invención; las figuras 7A y 7B muestran las placas que se pueden utilizar para separar membranas semi-permeables en aquellas modalidades de la presente invención que utilizan disposiciones apiladas; las figuras 8A y 8B muestran resultados de un concentrador de membrana de la presente invención; y la figura 9 muestra una sonda ultrasónica en una disposición desinfectante con un nebulizador de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS A continuación se describirá la invención en el contexto de esterilización, pero se apreciará que los preconcentradores y métodos de preconcentración de la presente invención se pueden utilizar en una variedad de campos en donde se deseen nebulizantes concentrados, por ejemplo, suministro de fármacos, pintura/impresión, preparación de alimentos, fabricación de materiales y similares. Por ejemplo, se ha descrito un número de dichos procedimientos (US 6451254, US 6673313 y US 6656426) los cuales involucran todos la concentración de una solución de peróxido de hidrógeno al reducir la presión para preferiblemente evaporar agua y retirar el agua a través de una bomba de vacío antes de vaporizar la solución. El procedimiento general de preconcentración de la presente tiene lugar en el contexto de lo siguiente, y se puede ver con referencia a la figura 3. Un artículo que será esterilizado 1 se coloca en una cámara de esterilización 2. La cámara de esterilización 2 puede ser cualquier contenedor adecuado, pero ventajosamente es una bolsa hecha de una membrana semipermeable, o un contenedor sellado que tiene una ventana de una membrana semi-permeable 3. Una cámara preconcentradora 4 de la presente invención se conecta corriente arriba de la cámara de esterilización 2. La cámara de esterilización 2 y preconcentrador 4 se conectan para que el flujo entre el preconcentrador y cámara de esterilización se pueda abrir o cerrar por medio de una válvula 5. Un nebulizador ultrasónico 6 se conecta corriente arriba de la cámara preconcentradora. Una solución de peróxido de hidrógeno que tiene una concentración inicial de preferencia de aproximadamente 30 - 35% se nebuliza en un nebulizador ultrasónico. El nebulizador 6 puede ser alimentado con solución esterilizante en una manera continua o intermitente desde un suministro volumétrico 7, por ejemplo, mientras se mantiene un nivel de líquido predeterminado en el nebulizador, o se puede proveer con un sistema de dosificación de una sola inyección, por ejemplo, un cartucho que provee solución suficiente para uno o una pluralidad de ciclos de esterilización. Alternativamente, se puede proveer una solución esterilizante pre-empacada en una cápsula la cual se puede colocar en un nebulizador adaptado para que la cápsula esté en contacto con el transductor ultrasónico del nebulizador. En este caso, se proveen medios para perforar la cápsula de manera que pueda liberar la solución como un nebulizante. En otra modalidad, la solución estéril se puede proveer en una cápsula que tiene un transductor ultrasónico integral adaptado para ser energizado a través de contactos que se extienden a través de la pared de la cápsula cuando la cápsula se inserta en el nebulizador. El nebulizador 6 no necesita ser ultrasónico, y se puede utilizar cualquier otro medio para formar un aerosol incluyendo aspersiones, chorros, y otros dispositivos. Se puede concebir que el peróxido pueda ser pre-empacado y almacenado como un aerosol en un contenedor de aerosol y puede ser admitido desde el contenedor de aerosol. También se contempla que se puedan utilizar cassettes que incorporan un transductor ultrasónico para generar un aerosol in-situ dentro del contenedor encerrado el cual puede estar provisto de conexiones eléctricas hacia el exterior para proveer la energización y control. El nebulizador 6 opera de preferencia a alrededor de 2.4 MHz para formar un aerosol típicamente con más de 90% de las gotas teniendo entre 1 y 10 µm de diámetro, con el tamaño medio siendo de aproximadamente 3 - 5 µm de diámetro ("micropartículas"). Aunque la presente invención ha sido descrita con referencia a la nebulización por medio de un nebulizador ultrasónico, se entenderá que se pueden emplear otros medios para nebulización incluyendo aspersiones, nebulizadores de chorro, nebulizadores piezoeléctricos, y dispositivos generadores de nebulizante similares. Como se describe en la solicitud copendiente (PCT/AU99/00505), se pueden obtener partículas más pequeñas al incluir un agente tensoactivo, por ejemplo un alcohol, en la solución esterilizante al momento de utilizar la nebulización ultrasónica. No es necesario que un nebulízador ultrasónico opere de manera continua y en modalidades preferidas de la invención, el nebulizador se enciende y se apaga cíclicamente, (o a intervalos irregulares) operando, por ejemplo, a aproximadamente 20 segundos por minuto. El aerosol o nebulizante de micropartículas es posteriormente propulsado en el preconcentrador 4 por medio de un ventilador 8 corriente arriba del nebulizador 6. Las micropartículas formadas por el nebulízador 6 son arrastradas en una corriente de gas, la cual en la modalidad preferida, es aire. Es una ventaja importante de las modalidades preferidas de la invención con respecto a la técnica anterior, que no se requiere una fuente de aire estéril filtrado. En cambio, la invención es capaz de extraer aire no estéril desde la cámara de esterilización, y esterilizarlo mientras lo hace recircular en uso. Sin embargo, si se prefiere, se puede emplear aire filtrado aséptico. La corriente de gas no es necesariamente aire, y por ejemplo, puede ser un gas inerte tal como nitrógeno, o argón; o puede ser oxígeno u ozono. En términos generales, el preconcentrador 4 trabaja al exponer las gotas de aerosol a una cara 10 de una membrana semi-permeable 9 mientras una corriente de aire se mueve a través de la otra cara 11 de esta membrana semi-permeable. Esto conduce a evaporación preferencial del agua desde las gotas de aerosol, ocasionando que se vuelvan más concentradas con respecto al peróxido de hidrógeno. Como resultado de la evaporación preferencial de agua, las gotas de aerosol dentro del preconcentrador 4 se vuelven más concentradas con respecto al peróxido de hidrógeno con las concentraciones acercándose al 60% o más. Preferiblemente, el agua continúa evaporándose desde las gotas hasta que se alcanza esta concentración máxima de peróxido de hidrógeno, después de lo cual el peróxido y el agua se evaporan en una proporción fija de equilibrio. Una vez formadas, las pequeñas gotas altamente concentradas hacen entonces contacto con el artículo que será esterilizado. Existen dos posibles modos preferidos de operación del preconcentrador: En el primer modo operativo, el cual es un procedimiento de concentración a base de lotes, la trayectoria entre el concentrador 4 y cámara de esterilización 2 se apaga y un aerosol de una solución de peróxido de hidrógeno al 35% en agua con tamaños de gota entre 1 y 10 µm se lleva hacia la cámara preconcentradora 4. Posteriormente, la cámara preconcentradora es aislada (al cerrar ambas válvulas 5 y 12) y el aerosol en el preconcentrador 4 es posteriormente concentrado. La concentración en el preconcentrador ocurre hasta que se alcanza la máxima concentración de peróxido, después de lo cual el peróxido y el agua se evaporan en una proporción fija de equilibrio. Una vez que se alcanza esta concentración máxima, se abre la trayectoria entre el preconcentrador y cámara de esterilización al abrir la válvula 5 y el nebulizante concentrado se introduce en la cámara de esterilización 2.

En el segundo modo operativo alternativo, el cual es un procedimiento de concentración continua, la trayectoria entre el preconcentrador 4 y la cámara de esterilización 2 se deja abierta. Un aerosol de una solución de peróxido de hidrógeno al 35% en agua con tamaños de gota entre 1 y 10 µm ingresa a la cámara preconcentradora 4 y pasa de manera continua a través del preconcentrador con propulsión de ventilador 8. A medida que las gotas de aerosol pasan a través del preconcentrador 4, se retira preferiblemente el agua. El tiempo de residencia de las gotas en el preconcentrador es tal, que se alcanza la máxima concentración posible de peróxido para cuando salen del preconcentrador. El nebulizante se puede introducir en el preconcentrador 4 de manera continua o intermitente, por ejemplo, dos segundos encendido/18 segundos apagado; o 5 segundos encendido/15 segundos apagado; durante un período, por ejemplo, de 2 minutos. Sin embargo, independientemente si se utiliza el modo a base de lotes a) o modo continuo b), o incluso si se utiliza alguna combinación de modos continuos o a base de lotes, las gotas de aerosol que salen del preconcentrador 4 y entran a la cámara de esterilización 2 están en su máxima concentración de peróxido de hidrógeno que se pueda alcanzar. A medida que incrementa la concentración de peróxido de hidrógeno en las gotas, incrementa la proporción de peróxido de hidrógeno en el vapor en equilibrio con las gotas.

Una vez que se introduce el nebulizante concentrado en la cámara de esterilización 2, hace contacto con el artículo que será esterilizado 1 y actúa sobre los patógenos en la superficie. La cámara de esterilización 2 puede ser posteriormente sellada desde el preconcentrador 4. Debido a que la concentración de peróxido está a un máximo, no ocurre otra concentración de la solución de peróxido en la cámara de esterilización 2. Cualquier evaporación en la cámara de esterilización ocurre para que el peróxido y agua se evaporen en una proporción fija de equilibrio. Posteriormente, se deja que el biocida concentrado haga contacto con el artículo que será esterilizado. El artículo que será esterilizado puede ser almacenado en la cámara de esterilización hasta que sea necesario. Esto también permite el retiro de peróxido de hidrógeno y agua residuales. Para expandir cada uno de los pasos, como se muestra en la figura 4, el ciclo comienza con nebulización de peróxido de hidrógeno al 27 -35% en microgotas dentro de una cámara de nebulización 6 utilizando un transductor piezocerámico ultrasónico que vibra a 2.4 MHz. El transductor puede funcionar de manera continua o de acuerdo con un ciclo de trabajo adecuado para que la nebulización sea intermitente. El rocío del nebulizante tiene microgotas las cuales tienen la misma composición que la solución volumétrica a partir de la cual se derivaron. Una vez producido, el rocío del nebulizante es transportado a través de un ventilador de impulsión 8 hacia el sistema concentrador de membrana 4 en donde es concentrado por medio de evaporación en partículas de tamaño de submicras o nanonebulizante. El concentrador de membrana 4 de preferencia es un dispositivo de capas múltiples en donde el nebulizante fluye sobre capas de membrana las cuales tienen un flujo de aire alterno en el otro lado. El retiro selectivo de una proporción del vapor de agua del nebulizante ocurre en el concentrador de membrana debido a las presiones parciales diferenciales del agua y peróxido de hidrógeno. El concentrador puede ser eléctricamente calentado si se requiere para proveer el efecto deseado. No solamente las gotas se vuelven más concentradas (-60 - 70%), debido a la pérdida de solvente (agua) se vuelven más pequeñas. Las gotas más pequeñas también incrementan el área superficial/volumen y de esta manera se vuelven más estables. El resultado neto es un rocío ultrafino, estable y concentrado o nanonebulizante. En el punto de salida del concentrador, el rocío es "terminalmente" concentrado, de manera que no ocurre otra concentración del peróxido de hidrógeno en la cámara de esterilización. En una modalidad sencilla, observada en la figura 2, el concentrador de membrana es un ensamble modular, apilable, que consiste en 4 componentes principales - capa de flujo, placa de extremo, barra de conexión y lámina de membrana. La figura 5 muestra una pila preferida de módulos concentradores. Las capas de flujo 10 y 11 están definidas por placas delgadas, cuadradas o rectangulares 12 con una gran área abierta en el interior y cuatro ranuras (galerías) que corren paralelo a los bordes exteriores, dos de los cuales están conectados al espacio interior a través de ranuras. La orientación de las capas de flujo (cuando se utilizan secciones cuadradas), determina el número de capas que son comunes para cualquier galería particular, por lo tanto, dos líneas de flujo distintas pueden operar en un solo ensamble a través del método de ensamble. Las placas de extremo 13 permiten la conexión de tubería o dispositivos externos al ensamble de membrana y cada placa de extremo tiene dos puntos de conexión los cuales corresponden a dos ranuras de galería. Las ranuras en estas placas de extremo forman un múltiple, el cual dirige flujo arriba de una galería particular por conexión y las conexiones están desfasadas 90° una de otra para asegurar que accedan a diferentes galerías. Por ejemplo, cuando cinco capas de flujo están apiladas una encima de la otra con orientaciones alternas, es decir, 90° entre sí, y separadas por láminas de material de membrana, forman dos grupos de capas de flujo, uno que tiene dos capas de flujo 15 y el otro que tiene tres capas de flujo separadas 16 dentro del bloque. Estas capas de flujo están asignadas ya sea al nanonebulizante (15 en el presente caso) o conexiones de flujo cruzado/contraflujo (16 en el presente caso) y a través de la regulación de sus velocidades de flujo, es posible la difusión controlada. Las barras de conexión se utilizan para comprimir las capas entre las placas de extremo y crear un sello de vapor, aunque se puede utilizar cualquier diseño que permita que los bloques se ajusten de manera conjunta en una disposición sellada adecuada. El material de membrana 9 también actúa como un empaque entre las capas. Aunque la presión de vapor del peróxido de hidrógeno a temperatura ambiente es insignificante, y preferiblemente el agua se evapora en el concentrador de membrana, como una precaución contra cualquier flujo de peróxido de hidrógeno que salga del sistema, el contraflujo es llevado directamente al módulo destructor catalítico en donde es tratado de manera segura. La membrana semi-permeable 9 en el presente ejemplo, de preferencia está hecha de KIMGUARD™, una tela laminada sin pelusa de tres capas que utiliza polipropileno y que tiene una capa interior la cual es hidrófoba y resistente a la penetración bacteriana. Las dos capas exteriores proveen resistencia a la abrasión y fuerza. Como una tela de capas múltiples, no tiene un tamaño de poro real, pero la tela es permeable en virtud de canales microscópicos que proveen una trayectoria tortuosa que limita el paso de partículas a aquellas de menos de 0.2 mieras, es decir, es impermeable a microorganismos inferiores a 0.2 mieras. Esta tela permite que los vapores de peróxido de hidrógeno y agua penetren a través de los canales de la tela. Los canales no permiten el paso de bacterias hacia la cámara y no permiten que salga el nebulizante. Kimguard tiene una repelencia hidrostática de 3.8 kPa (medida de hidrofobicidad) y una carga de tracción dimensional transversal de 70 Newtons y una carga de tracción direccional de la máquina de 130 Newtons.

La membrana semi-permeable 9 puede ser cualquier otra membrana semi-permeable adecuada que facilite el retiro de agua y que al mismo tiempo sea impermeable a microorganismos y partículas nebulizantes. Se pueden utilizar otras telas y membranas las cuales sean permeables al vapor de agua y vapores de peróxido de hidrógeno e impenetrables a bacterias, por ejemplo TYVEK™ y SPUNGUARD™ (Sin embargo, se ha encontrado que KIMGUARD™ es 2 - 3 veces más permeable a vapor de peróxido de hidrógeno que TYVEK™ bajo las condiciones en las cuales es aquí utilizada. Como se discutirá más adelante, también se pueden emplear otros materiales de membrana semi-permeable tales como NAFION™ (el cual es hidrófilo) y similares. NAFION™ es un copolímero de tetrafluoroetileno y ácido perfluoro 3,6, dioxa-4-metil-octen-sulfónico. Dichos materiales son hidrófilos y tienen un agua muy alta de hidratación. NAFION™ es capaz de absorber 22% en peso de agua. En esta variación, la absorción procede como una reacción cinética de primer orden. Las moléculas de agua pasan a través de la membrana y luego se evaporan en el aire circundante hasta que se alcanza el equilibrio con la humedad externa en un procedimiento continuo denominado pervaporación. Un flujo de corriente exterior de aire sobre el lado externo de la membrana provee un rápido retiro de la humedad desde la superficie exterior y acelera el procedimiento de pervaporación. A diferencia de una penetración simple, en donde las moléculas simplemente se difunden a través de los poros abiertos, en la pervaporación, la membrana es activa para extraer de manera selectiva moléculas desde un lado de la membrana hacia el otro, y pueda realizar esto a velocidades diferenciales para diferentes tipos de molécula química. En las modalidades antes descritas, el agente de esterilización es una solución de peróxido de hidrógeno como una solución de 35% en peso en agua la cual actuó como el solvente. El agua es el solvente preferido para uso con peróxido. El agua hierve a 100°C mientras que el peróxido de hidrógeno hierve a más de 151°C a presión atmosférica. El peróxido de hidrógeno hierve a 151.4°C a 760 mm. La figura 1 tomada del documento US 4,797,255 muestra (curva A) cómo cambia el punto de ebullición a presión atmosférica de una mezcla de agua/peróxido con concentración y (curva B) cómo cambia la composición de gas. Como se muestra, el agua pura hierve a 100°C a presión atmosférica. Es evidente a partir de la figura 1 que la concentración de peróxido de hidrógeno en el vapor a menos de 100°C es insignificante a presión atmosférica. El solvente, por ejemplo, puede ser un alcohol acuoso o no acuoso seleccionado en combinación con el agente de esterilización que será utilizado. La adición al agua de alcohol etílico da como resultado una mezcla azeotrópica la cual reduce el punto de ebullición del solvente y esto permite que el agua hierva vigorosamente a temperaturas más bajas que lo que sería posible de otro modo. La adición de otros agentes azeotrópicos sería igualmente benéfica. El uso de azeótropos para facilitar el retiro de solvente de las partículas de solución nebulizante está dentro del alcance de la invención. Se contempla que para algunos biocidas, se pueden emplear solventes no acuosos o una combinación de solventes adecuados. En el caso de peróxido de hidrógeno, a medida que el agua hierve vigorosamente, incrementa la concentración del agente de esterilización. Si en la invención se utiliza una solución de peróxido al 35%, el micronebulizante después de los pasos de calentamiento y retiro de vapor de agua, tendrá una concentración, por ejemplo, de 60 a 80%. Esto tiene la ventaja de que el material de partida pueda ser manejado de manera relativamente segura, que la concentración ocurra durante el procedimiento y que posteriormente no exista la necesidad adicional de manejar el peróxido. Además, el tamaño de partícula promedio se reduce en gran medida, las partículas micronebulizantes en las modalidades preferidas tienen un diámetro medio de menos de 1 miera, de preferencia menos de 0.1 mieras. El tamaño de partícula pequeño da como resultado una suspensión muy estable con sedimentación insignificante, provee un incremento importante en el área interfacial de líquido/gas, y concentraciones muy altas de esterilizante líquido por litro de nebulizante. Los inventores creen que puede haber una concentración más alta de moléculas de peróxido en la interfaz de gas/líquido en estas nanopartículas que lo que ocurre en micropartículas. Se pueden utilizar soluciones de una concentración menor o mayor a 35% como un material de partida y se obtienen excelentes resultados con soluciones de peróxido de hidrógeno de 1 % o 3% así como con soluciones de 40%, pero el tiempo para alcanzar un resultado satisfactorio con superficies igualadas u ocluidas fue menor a lo óptimo con concentraciones de peróxido inferiores a 30%, y las cuestiones de manejo dan como resultado una preferencia por concentraciones inferiores a 35%. Aunque las modalidades preferidas descritas han empleado soluciones acuosas de peróxido de hidrógeno como el agente de esterilización, se pueden emplear soluciones de otros peróxidos y compuestos peroxi así como soluciones de complejos peroxi (incluyendo complejos no solubles en agua en solventes orgánicos). También se pueden utilizar en la invención agentes de esterilización diferentes a peróxidos, incluyendo sin límite compuestos halo, compuestos fenólicos, compuestos halogenofenólicos y otros biocidas conocidos, con una selección adecuada de solvente. Aunque las concentraciones de peróxido en gotas producidas a partir de 30 - 35% de solución de peróxido típicamente alcanza 60% o más, no siempre es necesario que se alcance dicha concentración alta de peróxido. Por ejemplo, en otras modalidades preferidas, una solución de partida la cual tiene una concentración de 10 a 15% de peróxido se nebuliza y concentra a aproximadamente 45 a 60% de peróxido. Se puede utilizar cualquier concentración de partida de peróxido, y concentrarse a un nivel hasta el máximo teórico que se pueda alcanzar bajo las condiciones prevalecientes de humedad relativa y temperatura. Generalmente, en términos prácticos, una concentración de peróxido de 10 - 15% a 30 - 35% se emplea como la solución de partida, la cual se concentra hasta 45 - 60% o más en el nebulizante.

En un ejemplo en el cual el artículo que será desinfectado es parte de una sonda ultrasónica 20, por ejemplo, una sonda de un tipo que se puede insertar en una cavidad corporal para propósitos de diagnóstico, la parte de la sonda 20 que será tratada se encierra en una cámara 2 (como se ejemplifica en la figura 9). En este caso, la cámara es una cámara especialmente configurada diseñada para que el artículo completo no necesite estar en la cámara, encerrando solamente esa parte de la sonda que será tratada. La sonda puede ser suspendida en el interior de la cámara por medio de un sello alrededor de la glándula en donde el cable de energía entra en la sonda. El nano-nebulizante es posteriormente transportado hacia la cámara 2 en donde es aplicado a una superficie objetivo. El dispositivo de ultrasonido puede ser insertado en la cámara a través de cualquiera de los paneles en el dispositivo. Una entrada posible es desde la parte superior a través de una tapa de rosca en la cual el cable del dispositivo es sujetado y mantenido en su lugar con la inserción en la cámara. El paso del nanonebulizante desde el concentrador hacia la cámara es regulado por una válvula de retención 5. Las válvulas de retención 5 y 12 pueden controlar si el dispositivo opera en forma de lotes, de manera continua o a través de alguna combinación de las mismas. Si el dispositivo opera en forma de lotes, la válvula 5 se abre en el tiempo adecuado después de que ha ocurrido la concentración.

Si el dispositivo opera de manera continua, la válvula permanece abierta, con las velocidades de flujo y tiempos de residencia del nebulizante calibrados de antemano para estar a un máximo cuando salen de la cámara. Típicamente, la cámara 2 está construida con un metal conductor térmico tal como acero inoxidable o aluminio. Se pueden aplicar diversos recubrimientos en el interior de la cámara tal como teflón para reducir el riesgo de descomposición del peróxido. La cámara de desinfección se calienta eléctricamente utilizando cable de rastreo calentador aplicado en la superficie metálica conductora. De manera alternativa, o adicional, se puede soplar aire caliente hacia la cámara. La atmósfera de la cámara para suministrar el ventilador está conformada de otra conexión de cámara la cual se coloca en el lado opuesto de la cámara hacia la entrada. La propia cámara es aislada del circuito de generación y recirculación por medio de válvulas las cuales se acoplan una vez que se completa el ciclo del nano-nebulizante (aproximadamente 1 - 1.5 minutos). Este aislamiento del circuito contiguo se denomina "tiempo suspendido" o de manera más común, tiempo de "retención". La superficie del objeto 1 que será tratado con el nebulizante se expone a las partículas nano-nebulizantes durante un tiempo suficiente para esterilizar la superficie. De manera sorprendente, se ha encontrado que el nano-nebulizante resultante no solo es más rápidamente efectivo que los aerosoles de la técnica anterior, sino también es altamente efectivo para penetrar superficies igualadas, y tratar superficies ocluidas las cuales no están directamente expuestas. Aunque no está claro la razón de esto, puede ser que una densidad muy alta de nano-nebulizantes (por ejemplo, 2.0 mg/l o superior a 40% de humedad relativa) se distribuye a través de todo el volumen de la cámara de esterilización mientras que al mismo tiempo existe poca o ninguna condensación real en la superficie. Las partículas nano-nebulizantes tienen un área superficial mucho más grande en la ¡nterfaz de gas/líquidos que las partículas micronebulizantes originales y son significativamente de diámetro más pequeño, y en consecuencia permanecen suspendidas por períodos más prolongados. Sin la intención de limitarse a la teoría, los solicitantes de la presente creen que las nanopartículas chocan en la superficie a una frecuencia mayor que las micropartículas de la técnica anterior, y tienen un tiempo de residencia más prolongado sobre la superficie que las moléculas de vapor. En comparación con los procedimientos de aerosoles de la técnica anterior, las superficies tratadas a través de la invención se pueden secar rápidamente y relativamente no son contaminadas con peróxido residual. Al momento de tratar un lumen, se prefiere que el lumen esté conectado para recibir un flujo del nebulizante a través del lumen. De manera aconsejable, las superficies externas e igualadas también se exponen al nebulizante en la cámara o cassette. La cámara 2 puede estar formada totalmente de una membrana o tela semi-permeable o puede tener una pared de la cual al menos una parte es una membrana o tela semi-permeable y puede tener cualquier forma o diseño adecuado considerando los requisitos del procedimiento aquí descrito y se puede sellar de cualquier manera impenetrable a microorganismos. Otras membranas o telas semi-permeables se pueden seleccionar con base en la enseñanza aquí provista. El contenedor se puede conectar de manera permanente al circuito del nebulizador o puede ser capaz de ser conectado y desconectado a través de una conexión de tubo y espiga, a través de conectores adecuados u otros medios. Una vez que se completa el tiempo suspendido (aproximadamente 1 - 2 minutos), el sistema se mueve hacia el modo de destrucción catalítica o simplemente "vacío". Es en este ciclo en donde se acopla un ventilador de succión el cual controla (abre bajo presión) una válvula de retención que se conecta a la cámara mientras que otra válvula permite que entre aire fresco a la cámara a una velocidad controlada. Este ciclo mueve el nano-nebulizante hacia el módulo destructor catalítico en donde se utiliza un catalizador para convertir el peróxido de hidrógeno en oxígeno y vapor de agua inofensivo. El módulo destructor catalítico está compuesto de capas de panal de cerámica cocidas con óxido de metal que intercalan lechos de cerámica igualmente tratados empaquetados en un contenedor adecuado. La cantidad de catalizador es proporcional a la cantidad de peróxido extraído de la cámara así como la velocidad de flujo de la cámara. La terminación de este ciclo lleva aproximadamente 1 minuto y después de la terminación, la cámara puede ser accedida para recuperar el dispositivo objetivo desinfectado. En esta configuración, el tiempo de ciclo total para una desinfección de alto nivel se aproxima a 5 minutos o menos. Se entiende que el tiempo para alcanzar la esterilización es más oneroso y puede tomar significativamente más tiempo. En algunas modalidades preferidas, la densidad de gotas en el aerosol que pasa desde el preconcentrador hacia la cámara de esterilización se puede medir al pasar un haz infrarrojo a través del conducto de conexión hacia un detector y medir la atenuación del haz. Esto varía con la densidad de gota del aerosol y da una medida de la cantidad de líquido de peróxido/unidad de tiempo que entra a la cámara de esterilización. El infrarrojo de preferencia es de una frecuencia la cual no es absorbida por peróxido per se y por lo tanto no registra vapor de peróxido, si existiera. Un conocimiento de la densidad de aerosol, temperatura y tiempo de residencia permite la certificación del resultado si así se desea. El preconcentrador puede ser operado de tal manera que siempre emita nebulizante que comprende peróxido a una concentración máxima teórica predeterminada, evitando así la necesidad de determinar la concentración de peróxido en cualquier punto del procedimiento de esterilización.

EJEMPLOS Las figuras 8A y 8B muestran la concentración resultante de peróxido después del uso del concentrador de membrana de la presente invención. Las figuras 8A y 8B comparan el porcentaje de humedad relativa (RH) y niveles de peróxido (H2O2) (ppm) medidos dentro de una cámara de 3 litros con una velocidad de flujo de aerosol a 9 I/minuto en el concentrador de membrana antes descrito, o desviándolo completamente. La concentración de partida de peróxido fue de 30%. La membrana utilizada en este caso fue KIMGUARD, aunque se obtienen perfiles similares con NAFION y TYVEK. Al desviar la concentración de membrana/módulo (figura 8A) se revela 46% de humedad relativa y un nivel de peróxido de aproximadamente 980 ppm. Sin embargo, cuando se emplea el concentrador de membrana, se puede ver (figura 8B) que la concentración correspondiente de peróxido es de más de 2100, y que la humedad relativa disminuyó al 28%. En efecto, el uso del preconcentrador de la presente invención ha eliminado una gran cantidad del agua, conduciendo a más del doble de la concentración de peróxido. Los cuadros 1 , 2 y 3 a continuación indican que el incremento del contraflujo da como resultado un incremento en la concentración de peróxido en la cámara de 3 litros durante un período de 5 minutos con NAFION mostrando el mayor efecto.

CUADRO 1 Influencia de velocidad de contraflujo en módulo de membrana de NAFION en la relación entre peróxido de hidrógeno y agua en peso en la cámara de desinfección a 50°C CUADRO 2 Influencia de velocidad de contraflujo en módulo de membrana de TYVEK en la relación entre peróxido de hidrógeno y agua en peso en la cámara de desinfección a 50°C CUADRO 3 Influencia de velocidad de contraflujo en módulo de membrana de KIMGUARD en la relación entre peróxido de hidrógeno y agua en peso en la cámara de desinfección a 50°C El cuadro 4 a continuación indica el efecto del procedimiento de nanonebulizante que utiliza el concentrador de membrana en portadores inoculados con 5x106 cfu ß. stearothermophilus/portador con 400 ppm de agua dura y suero de caballo al 5%. La velocidad de flujo del aerosol fue 9 I/minuto, el contraflujo fue 9 I/minuto, la temperatura en la cámara era de 50°C y la concentración de partida del peróxido era de 30%. El peróxido suministrado fue de 0.11 g/l.

CUADRO 4 Relación de tiempo para reducción de esporas en diferentes condiciones de superficie Lo siguiente es ilustrativo de los tipos de tamaños de partícula que se pueden obtener a través de los preconcentradores de la presente invención. El cuadro 5 muestra la distribución de tamaño de partícula de un nebulizante a partir de un nebulizador ultrasónico alimentado con solución de peróxido de hidrógeno al 30% a diversas temperaturas. Esto representaría los tamaños de partículas de entrada para los preconcentradores de la presente invención.

CUADRO 5 El cuadro 6 muestra los datos de tamaño de partícula a 25°C del nebulizante cuando se utilizó una membrana NAFION con diversas velocidades de flujo de aire en el lado exterior.

CUADRO 6 El cuadro 7 muestra los datos de tamaño de partícula a 25°C del nebulizante cuando se utilizó una membrana KIMGUARD con diversas velocidades de flujo de aire en el lado exterior.

CUADRO 7 Se puede observar que el tamaño de partícula ha disminuido en aproximadamente la mitad en el caso de Nafion (que corresponde a una reducción de volumen de gota de aproximadamente 30% del tamaño original) y aproximadamente un tercio en el caso de Kimguard (que corresponde a una reducción de volumen de gota de aproximadamente 13% del tamaño original). Aunque la invención ha sido descrita en la presente con referencia a peróxido de hidrógeno como el agente de esterilización, la invención puede utilizar otros peróxidos, compuestos peroxi o complejos de cualquiera de los mismos. Otras clases de biocida se pueden utilizar incluyendo sin límite biocídas halogenados, biocidas fenólicos y biocidas de compuestos cuaternarios y puede ser conveniente utilizar solventes diferentes al agua. De manera similar, aunque la invención ha sido ejemplificada en la presente principalmente con respecto a soluciones de partida que tienen peróxido al 35%, se pueden emplear otras concentraciones de partida, aunque se prefieren concentraciones entre aproximadamente 20% y 35%. Los principios presentados en este documento pueden ser aplicados para concentrar el peróxido en tales procedimientos de vapor mediante penetración o pervaporación a través de una membrana, sin la necesidad de reducción de presión. Sin embargo, los beneficios (descritos en la solicitud copendiente) de utilizar el aerosol de la invención se perderían como se perdería un esterilizante.

Claims (35)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un aparato para concentrar un nebulizante que comprende: un conducto de flujo de nebulizante; un conducto de contraflujo; y en donde por lo menos una porción de dicho conducto de flujo de nebulizante y dicho conducto de contraflujo definen lados opuestos respectivos de una membrana permeable a gas.

2.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente un nebulizador en comunicación con el conducto de flujo de nebulizante.

3.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque comprende adicionalmente medios de control de humedad para controlar la humedad de un contraflujo que entra al conducto de contraflujo.

4.- El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado además porque comprende: una pluralidad de conductos de flujo de nebulizante alternantes y conductos de contraflujo correspondientes; y en donde por lo menos una porción de cada dicho conducto de flujo de nebulizante y un conducto de contraflujo adyacente definen lados opuestos respectivos de una membrana permeable a gas.

5.- El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado además porque los conductos de flujo de nebulizante alternantes y conductos de contraflujo están en una configuración de capas.

6.- El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado además porque los conductos de flujo de nebulizante alternantes están en una disposición tubular coaxial, concéntrica.

7.- El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado además porque es para concentrar un nebulizante, que comprende: un conducto de flujo de nebulizante; por lo menos dos conductos de contraflujo; y en donde por lo menos una porción de dicho conducto de flujo de nebulizante y dichos conductos de contraflujo definen lados opuestos respectivos de membranas permeables a gas.

8.- El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado además porque es para concentrar un nebulizante, que comprende: por lo menos dos conductos de flujo de nebulizante; un conducto de contraflujo; y en donde por lo menos una porción de dicho conducto de contraflujo y dichos conductos de flujo de nebulizante definen lados opuestos respectivos de membranas permeables a gas.

9.- El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque cada conducto de flujo de nebulizante comprende una entrada y una salida, cada conducto de contraflujo comprende una entrada y una salida, y el flujo de nebulizante y el contraflujo están en direcciones iguales u opuestas.

10.- El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque cada conducto de flujo de nebulizante comprende una entrada y una salida, y el conducto de contraflujo dirige un contraflujo en una dirección en un ángulo hacia la dirección de flujo de nebulizante.

11.- Un método para concentrar una solución que consiste en un activo en un solvente y que tiene una primera relación de activo:solvente que comprende los pasos de: (1 ) nebulizar la solución para formar un nebulizante que tiene gotas en donde la concentración de activo está en aproximadamente dicha primera relación, (2) proveer un flujo del nebulizante a un primer lado de una membrana permeable a gas; y (3) proveer un contraflujo de un gas a un segundo lado de la membrana permeable a gas para incrementar dicha primera relación de activo:solvente en el primer lado a una segunda relación de activo:solvente mayor a la primera relación de activo:solvente.

12.- Un método para concentrar un nebulizante que comprende los pasos de: (1 ) proveer un flujo de un nebulizante que consiste en un activo en un solvente y que tiene una primera relación de activo:solvente a un primer lado de una membrana permeable a gas; y (2) proveer un contraflujo de un gas a un segundo lado de la membrana permeable a gas para incrementar dicha primera relación de activo:solvente en el primer lado a una segunda relación de activo:solvente mayor a la primera relación de activo:solvente.

13.- El método de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizado además porque el activo es un biocida y el nebulizante concentrado se utiliza para desinfectar y/o esterilizar un artículo.

14.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 13, caracterizado además porque el solvente es agua.

15.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 14, caracterizado además porque el activo se selecciona de peróxido de hidrógeno o un compuesto peroxi.

16.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 15, caracterizado además porque la primera relación de activo a solvente es inferior a 35% en peso.

17.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 16, caracterizado además porque la segunda relación de activo:solvente es superior a 60% en peso.

18.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 17, caracterizado además porque el contraflujo de gas se provee a una velocidad y durante un tiempo tales que la segunda relación alcanza una relación de equilibrio por encima de la cual ya no incrementará.

19.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 18, caracterizado además porque el gas es aire o aire acondicionado con humedad.

20.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 19, caracterizado además porque la tela o membrana semi-permeable es una tela tejida, o no tejida, o una lámina o película o una combinación de las mismas y de una construcción de una sola capa o de capas múltiples.

21.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 20, caracterizado además porque la membrana semipermeable es hidrófoba.

22.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 21 , caracterizado además porque la membrana semipermeable se selecciona para asegurar que las partículas de nebulizante en la primera relación de activo:solvente sean inicialmente incapaces de penetrar a través de la misma.

23.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 22, caracterizado además porque la membrana es adecuada para pervaporación.

24.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 23, caracterizado además porque el nebulizante es una solución acuosa de peróxido que tiene una concentración inicial de 6% - 35% en peso de peróxido.

25.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 24, caracterizado además porque la solución es nebulizada en un nebulizador ultrasónico operado a más de 2.0 MHz y el cual genera un aerosol en el cual las partículas que tienen una distribución de escala de tamaño de aproximadamente 1 - 10 mieras se suspenden en una corriente de aire.

26.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 25, caracterizado además porque la membrana semipermeable se selecciona para retirar uno o más vapores a través de un procedimiento de pervaporación.

27.- Un método para desinfectar o esterilizar un artículo, que comprende poner en contacto una solución biocida adecuada concentrada a través de un método de cualquiera de las reivindicaciones 9 - 24 con el artículo como un nebulizante o vapor.

28.- Un método para desinfectar o esterilizar un artículo, que comprende los pasos de: (1 ) vaporizar una solución que consiste en un activo en un solvente y que tiene un primera relación activo: solvente, (2) proveer un flujo del vapor a un primer lado de una membrana permeable a gas; y (3) proveer un contraflujo de gas a un segundo lado de la membrana permeable a gas para incrementar dicha primera relación de activo:solvente en el primer lado a una segunda relación de activo:solvente mayor a la primera relación de activo:solvente, y (4) permitir, o hacer que el vapor del paso 2 haga contacto con el artículo durante un tiempo suficiente para desinfectarlo o esterilizarlo.

29.- El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque se lleva a cabo a presión atmosférica o superior.

30.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 27 o 28, caracterizado además porque el contraflujo de gas se provee a una velocidad y durante un tiempo tales que la segunda relación alcanza una relación de equilibrio por encima de la cual ya no incrementará.

31.- Un método para desinfectar o esterilizar un artículo o parte de artículo, que comprende los pasos de: (1 ) encerrar el artículo o parte del artículo dentro de un primer contenedor que tiene una pared de la cual por lo menos una parte es una tela o membrana semi-permeable; (2) la tela o membrana semi-permeable se selecciona para permitir que el vapor pase desde el interior hacia el exterior del contenedor y al mismo tiempo proveer una barrera contra la entrada de microorganismos y contra la salida de partículas de nebulizante; (3) admitir una solución biocida que comprende un biocida disuelto en un solvente en un segundo contenedor; (4) concentrar el biocida en el segundo contenedor mediante retiro del solvente, para formar un biocida concentrado, (5) introducir el biocida concentrado como un líquido o un vapor o una combinación de los mismos desde el segundo contenedor hacia el primero; y en donde los pasos (4) - (5) se realizan a presión atmosférica o superior.

32.- El método de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque el paso de concentración es de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 26.

33.- El método de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque la membrana del primer contenedor es impenetrable a microorganismos y el artículo es esterilizado y almacenado estéril en el primer contenedor.

34.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 33, caracterizado además porque el nebulizante en la primera relación tiene 90% de partículas en la escala de 3 - 5 µm.

35.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 - 34, caracterizado además porque el nebulizante en la segunda relación tiene un diámetro de partícula promedio inferior a 1.0 mieras.