Cobre Antimicrobiano:científicamentecomprobadoUna propiedad milenaria que revoluciona hoyel mercado de la salud

Hospital del Cobre de Codelco “Dr. Salvador Allende Gossens”, Calama, segunda región de Chile

“Cobre Antimicrobiano:Científicamente

comprobado”

Una propiedad milenariaque revoluciona hoy

el mercado de la salud

Este documento corresponde a la publicación final del proyecto “Desarrollode plataforma de conocimiento y capacidades locales para la creación denuevos productos que utilicen la propiedad antimicrobiana del cobre”,desarrollado con el apoyo de InnovaChile de CORFO.

Entidades participantes

Fundación para la Transferencia Tecnológica-UntecAv. Beaucheff 993, Santiago, Chile.www.untec.cl

Centro Chileno de Promoción del Cobre-Procobre Chileen representación de International Copper Association-ICAAv. Vitacura, Oficina 303, Las Condes, Santiago, Chile.www.procobre.org

Corporación Nacional del Cobre-CodelcoHuérfanos 1270, Santiago, Chile.www.codelco.cl

Dirección de ProyectoRodrigo Palma Hillerns (Untec)Carmen Tardito Schiele (Codelco)

Comité EjecutivoRoberto Corvalán Paiva (Untec)Miguel Riquelme Alarcón (International Copper Association)Sergio Jarpa Gibert (Codelco)Jürgen Leibbrandt von Neefe und Obischau(Codelco)Hernán Sierralta Wortsman (International Copper Association)Dr. Miguel Cortés Gallardo (Hospital del Cobre, Codelco)Daniel de la Vega Wilson (Procobre Chile)Roberto Iturriaga Vega (Untec)

Equipo de Trabajo Planificación, Gestión y ComunicacionesTomás López Pourailly (Codelco)David Vargas Núñez (Duam)Michel de Laire Peirano (Duam)Ingrid Fortuño Saavedra (Duam)Karen Robles Quiroz (Duam)

Equipo de Trabajo Prueba MicrobiologíaMichael Schmidt (Medical University of South Carolina)Dra. Valeria Prado Jiménez (Universidad de Chile-Feba)Claudia Durán Troncoso (Universidad de Chile-Feba)Dr. Marco Crestto Céspedes (Codelco)Hernán Fabres Cortés (Codelco)Patricia Sapiain Gavia (Codelco)Gustavo Flores Valderrama (Codelco)Sergio Zepeda Lavín(Codelco)

Equipo de Trabajo Estudio de AleacionesRodolfo Mannheim Casserier (Untec)Aquiles Sepúlveda Osses (Untec)Gerardo Hernández Acuña (Untec)Ernesto Zumelzu Delgado (Universidad Austral)

Equipo de Trabajo Cobrización Salas UCIChristian Larsen Mella (Duam)Astrid Osorio Muñoz (Duam)Camilo Anabalón Alamos (Duam)

AsesoresTeodoro Wigodski SirebrenikLilian Duery Asfura

AgradecimientosPatricio Aguilera Poblete, Carlos Álvarez Voullième, Jorge Bande Bruck, MaríaElena Boisier Pons, Francisco Brieva Rodríguez, Francisco Costabal Madrid,Jean Jacques Duhart Saurel, Patricia Espejo Freitas, Omar Hernández Alcayaga,José Andrés Herrera Chavarría, Sergio Jarpa Gibert, Marcos Lima Aravena,Claudio Maggi Campos, Bruno Philippi Irarrázabal, Mariano Ruiz-Esquide Jara,Cecilia Sepúlveda Carvajal, Juan Gabriel Valdés Soublette.

Asistente de EdiciónJorge Núñez Alvarado

Diseño e impresiónSánchez García AsociadosPublicado en Santiago de Chile, octubre 2010

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Tabla de contenidos

1. RESUMEN EJECUTIVO2. ANTECEDENTES

2.1 Propiedad bactericida del cobre2.2 La acción del cobre sobre las bacterias

3. ESTADO DEL ARTE DE LAS ALEACIONES DE COBRE EN EL SECTOR SALUD3.1 Importancia clínica de las infecciones intrahospitalarias3.2 Materiales más utilizados y competidores3.3 Experiencia previa en Chile

4. PROYECTO DE INNOVACIÓN EN CHILE4.1 Análisis de las aleaciones4.2 Prueba hospitalaria4.3 Análisis de mercado4.4 Consejo estratégico4.5 Difusión

5. ALEACIONES DE COBRE5.1 Propiedades del cobre y sus aleaciones5.2 Características de los principales grupos de aleaciones de cobre bactericida aprobados por la EPA5.3 Disponibilidad de aleaciones de cobre bactericida5.4 Aleaciones seleccionadas, según potencial bactericida, facilidad de fabricación y su uso5.5 Comportamiento de aleaciones seleccionadas en las UCIs ante ciclos de limpieza

6. POTENCIAL DE MERCADO6.1 Demanda6.2 Áreas físicas y clase de objetos críticos6.3 Políticas de control de infección6.4 Adquisiciones y tomadores de decisiones según parámetros que influyen en la prevención de infecciones y las prácticas de control6.5 Receptividad para la introducción de las superficies de cobre en las instalaciones de la salud6.6 Oferta6.7 Variables en la decisión de compra6.8 Dinámica de la oferta6.9 Barreras y elementos facilitadores6.10 Objetos con mayor potencial de mercado

7. ECONOMÍA DE LAS SUPERFICIES DE CONTACTO DE COBRE7.1 Ahorros de costos asociados con la implementación7.2 Incremento potencial en la demanda de cobre

8. PRUEBA HOSPITALARIA8.1 Diseño del estudio: Selección de objetos en salas UCI8.2 Evaluación de la carga bacteriana: línea base8.3 Objetos cobrizados8.4 Estudio comparativo del impacto de las superficies de cobre para reducir la carga bacteriana8.5 Recolección de las muestras8.6 Resultados y conclusiones de la prueba hospitalaria

9. CONCLUSIONES10. REFERENCIAS

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1. Resumen Ejecutivo

capacidades en Chile que permitan desarrollar nuevos materiales yaplicaciones que utilicen la propiedad antimicrobiana del metal rojo,posicionándolo como un material de punta para ser empleado en unaamplia gama de productos de uso médico, infraestructurahospitalaria y otros lugares con alto tráfico de personas.

Esta iniciativa fue desarrollada por la Fundación para la TransferenciaTecnológica-Untec, Codelco y la International Copper Association (ICA),a través de Procobre Chile. Además, contó con el apoyo de InnovaChilede Corfo. El proyecto se inició en noviembre de 2008 y finalizó en octubrede 2010.

Las actividades se agruparon en cinco etapas:

Etapa 1: Análisis de las aleacionesSe analizaron las características metalúrgicas y mecánicas de las aleacionesde cobre registradas por la EPA de los Estados Unidos, de modo deutilizarlas en productos cuya propiedad bactericida en superficies decontacto agreguen un nuevo valor comercial. En este análisis se determinóque existe baja disponibilidad de aleaciones certificadas por la EPA enformatos comerciales, además de una barrera cultural para el uso delcobre, debido a que su oxidación en condiciones ambientales normalesle da un aspecto visual “desaseado” si se compara con la “limpieza visual”del acero inoxidable, material de uso masivo en ambientes hospitalarios.

Etapa 2: Prueba hospitalariaSe desarrolló en las seis salas de la Unidad de Cuidados Intensivos (UCIs)del “Hospital del Cobre Dr. Salvador Allende Gossens” de Calama,perteneciente a Codelco. El objetivo de la prueba fue determinar laacción de cobre o sus aleaciones sobre la carga bacteriana total quecontamina las superficies críticas de contacto en las salas de UCI.

En febrero de 2008, la Environmental Protection Agency (EPA), organizaciónencargada de proteger la salud humana y el ambiente en los EstadosUnidos, aprobó el registro de aleaciones de cobre al valorar su propiedadbactericida, para su uso en superficies de contacto sólidas con aplicacionesen salud. El cobre es el primer metal sobre el cual recae este reconocimientode la EPA, sustentado en un extenso trabajo de investigación científica.

Cabe destacar que los procesos de manufactura que aseguran mantenerel registro de aleaciones aprobadas por la EPA en un producto terminado,son aquellos que no modifican la composición de las aleaciones. Por lotanto, la fabricación de objetos con dichas aleaciones debe ser mediantesu conformado en estado sólido, empleando métodos como laminación,extrusión, plegado, etc., quedando excluidos los procesos de recubrimientotales como electro depositación, proyección de partículas de cobre aaltas velocidades sobre superficies metálicas, pintura, entre otros. Esterequisito se debe además a la eventual pérdida de cobre que podríaproducirse al contacto de las personas con las superficies.

Las infecciones adquiridas en los hospitales constituyen un problemaimportante y no resuelto a nivel mundial. Aumentan tanto la morbilidadcomo la mortalidad en los pacientes internados y los gastos de la atenciónmédica. Las infecciones intrahospitalarias (IIH) representan altos costosen los sistemas de salud, debido a infecciones originadas por bacteriasmultirresistentes (en cuyo caso se requieren antibióticos más sofisticadosy más caros), y afectan principalmente a pacientes con patologías debase o con su sistema inmunológico comprometido.

Chile, como primer productor de cobre en el mundo, impulsó el proyecto“Desarrollo de plataforma de conocimiento y capacidades locales parala creación de nuevos productos que utilicen la propiedad antimicrobianadel cobre”, que tuvo como principal objetivo generar conocimiento y

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Se realizó recuento de las bacterias presentes totales y además, seseleccionaron las bacterias que representan las causas más importantesde las IIH. Durante el proyecto se implementaron tres salas UCI conimplementos de cobre, mientras que las otras tres se utilizaron comocontrol.

La prueba demostró que la reducción de la población de bacterias estudiadas,en promedio superó el 80%, de modo que se comprobó que laimplementación de superficies de cobre o sus aleaciones en los ambienteshospitalarios, constituye un complemento importante en las medidas decontrol de transmisión de patógenos utilizadas actualmente en hospitalesy clínicas.

Etapa 3: Análisis de mercadoPara determinar las necesidades y las oportunidades existentes, relacionadascon la propiedad bactericida del cobre en el mercado de la salud, se efectuóun estudio de mercado a nivel internacional con cobertura en catorcepaíses de cinco continentes.

Se determinó que los diez objetos con mayor potencial de mercado son:grifos (llaves de agua), camas/barandas de camas, mesas para comer,manillas de puertas, porta-sueros, lavatorios, equipos de baño, manillasde las camas (placas para empujar), carros y teclados del computador.

Además, un 77% de los expertos de área salud, que fueron encuestados,se mostraron dispuestos a la adopción de cobre o sus aleaciones comomaterial alternativo para los objetos utilizados en los ambientes hospitalarios.

Etapa 4: Consejo EstratégicoSe constituyó un Consejo Estratégico, integrado por un grupo de importantesactores a nivel nacional del mundo académico, empresarial y público. Elresultado de esta etapa, es la propuesta de un proyecto país de Investigación,Desarrollo e Innovación (I+D+i) en usos no convencionales del cobre, y delos ejes que deben sustentar el desarrollo de su estrategia.

Los ejes más relevantes a considerar son:

Eje 1. Formación de capital humano.Eje 2. Esfuerzos en mejoramiento productivo y desarrollo de mercado

son complementarios.Eje 3. Organización a largo plazo.

Etapa 5: Difusión y transferencia de resultadosCon la finalidad de difundir el proyecto y sus resultados, se creó el sitioweb www.cobrebactericida.org en el cual se entrega información y noticiasvinculadas con la propiedad bactericida del cobre. La actividad final deesta etapa, es la realización de un seminario de cierre del proyecto, conla participación de expertos en los ámbitos de la microbiología, metalurgiay desarrollo de mercado del cobre provenientes de Chile, Estados Unidosy Alemania.

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2. Antecedentes

Este avance autoriza a promocionar el uso de estas aleaciones y asostener que, en estudios experimentales, el metal elimina el 99% delas bacterias en un período de dos horas, cuando se utiliza en superficiesde contacto sólidas y a partir de materiales (aleaciones) en estadosólido, es decir, productos laminados, extruidos y conformados engeneral. Pese a que se consideraron como complemento las habitualesmedidas de limpieza, éstas en ningún caso reemplazan la efectividaddel cobre como bactericida. Lo importante de destacar es que, segúnlos estudios clínicos realizados en Estados Unidos y Chile, la acción decobre es continua y permanente.

A la fecha, la EPA tiene registrado un total de 282 aleaciones de cobrecomo materiales con propiedad bactericida. Ante este promisorioescenario, la ICA dio un gran paso al lanzar en 2010 la marca registradadel cobre, “Antimicrobial Copper Cu+”, para iniciar las aplicaciones.Todos estos hechos se convierten en una noticia positiva para lapoblación mundial, que vive en grandes ciudades y se desplaza comonunca antes por el planeta.

Son estos cambios de la vida moderna los que incrementan la exposicióna una gran diversidad de bacterias patógenas, muchas de las cualesse han vuelto resistentes a los antibióticos hoy disponibles. Comoresultado, se ha creado una situación de mayor riesgo de contagiopara las personas y genera una crisis de salud pública mundial paraenfrentar tal realidad.

Por estas razones, la propiedad bactericida del cobre abre enormesposibilidades de nuevos mercados en la salud pública como privada,incluyendo su aporte en la aplicación a nivel de los medios de transportemasivos, salas de espera de atención médica, baños públicos,establecimientos educacionales, gimnasios, entre otros ámbitos.

El cobre es la principal riqueza minera de Chile, y las mayores reservasmundiales probadas del mineral se encuentran en nuestro país.La sustentabilidad del mercado del cobre a corto, mediano y largoplazo constituye una ruta claramente trazada en las aspiraciones dedesarrollo de nuestra nación. A pesar de ello, Chile destina escasosrecursos, con relación al volumen del negocio, hacia la búsqueda denuevos usos y aplicaciones para este metal.

Se hace necesario entonces, fortalecer la generación de nuevoconocimiento en torno a este metal a través del trabajo conjunto entreempresas y universidades, de modo de implementar proyectos deInvestigación, Desarrollo e Innovación (I+D+i) con esta finalidad.Es el camino que Chile deber seguir para que este sector de la economíapueda alcanzar una sólida y proactiva contribución hacia el progresoy perpetuar al cobre como materia prima de preferencia a nivel mundial,en sus variadas áreas de aplicaciones.

Hoy el cobre presenta una inusual oportunidad de mercado para Chile.En febrero de 2008 la Environmental Protection Agency (EPA),organización encargada de proteger la salud humana y el ambienteen los Estados Unidos, aprobó el registro de 270 aleaciones de cobreal valorar su propiedad bactericida para su uso en superficies decontacto sólidas con aplicaciones en salud. El cobre es el primer metalsobre el cual recae este reconocimiento de la EPA, sustentado en unextenso trabajo de investigación científica.

Este importante hito se logró luego de varios años de pruebas delaboratorio realizadas de forma independiente por la InternationalCopper Association (ICA) y pruebas adicionales llevadas a cabo por lamisma institución bajo rigurosos protocolos de prueba según estándaresde la EPA.

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2.2 La acción del cobre sobre las bacterias

El cobre es un nutriente esencial para la vida del hombre y de cualquierser vivo. Sin embargo, numerosos estudios sugieren que altasconcentraciones de este metal tienen efectos adversos sobre lasbacterias, que son unicelulares, o sea, conformadas por una sola célula.

En estos microorganismos, el cobre presente en el ambiente que losrodea se une directamente a su delgada membrana celular, lo quefacilita su entrada al interior de las células. El metal, además, actúaactivamente debido a que esta estructura de las bacterias es parteesencial para el intercambio de nutrientes y desechos con su entorno.En el ser humano, en cambio, el transporte del cobre a través de lasmembranas de las células es más complejo.

Estas barreras están compuestas por una doble membrana y, por lomismo, ésta es muy selectiva a lo que entra o sale de ella. Además, laepidermis, la capa más externa de la piel, está compuesta en su mayoríapor células muertas. Por estas razones, a la piel no penetra más queel 0,03% del metal en contacto con ella, sin causar daño alguno.

El cobre actúa activamente sobre las bacterias; primero en susmembranas y luego al interior de estos diminutos microorganismos.Este metal, en contacto con el oxígeno, se transforma alternadamenteen óxido cuproso y óxido cúprico. Ambos compuestos forman una capasobre la estructura cristalina del metal o sus aleaciones y van liberandoiones positivos de cobre, es decir, Cu+. Tales iones, ávidos por aparearsecon electrones para neutralizar su carga, se unen a los lípidos y lasproteínas de la membrana celular de las bacterias.

El Cu+ entonces roba electrones a estas moléculas y, por tanto, seoxidan, constituyendo este caso el primer daño externo que ejerce estemetal. Las membranas cambian su composición y, al hacerlo, se creaun desbalance en la entrada y la salida de minerales —sodio y potasio—clave para su normal funcionamiento. El metal ingresa por aquellosespacios alterados de la membrana celular de las bacterias, iniciandouna cascada de eventos que termina por causar daños irreparables ydefinitivos, impidiendo su sobrevivencia.

Al interior de la bacteria, en el citoplasma, el cobre se fija en los sitiosde unión de las proteínas que le confieren su actividad biológica ydesplaza al metal que originalmente formaba parte de esa estructura.

El empleo del metal o sus aleaciones en las superficies de contacto dealta manipulación reduce la carga bacteriana y, por lo mismo, laprobabilidad de contagio y transmisión de enfermedades. No obstante,aún quedan desafíos técnicos por sortear en cada una de las diferentesaplicaciones del cobre.

2.1 Propiedad bactericida del cobre

Existen sólidas evidencias de laboratorio que demuestran la actividadbactericida que tienen las superficies metálicas de cobre y sus aleaciones,frente a una amplia gama de bacterias patógenas para la salud humana.Entre los agentes causantes de las infecciones intrahospitalarias, seencuentran Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SAMR),Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumanii y Pseudomonasaeruginosa.

Se suman a la lista patógenos respiratorios de difícil tratamiento, comoMycobaterium tuberculosis, y todos aquellos asociados a enfermedadestransmitidas por los alimentos, como Listeria monocytogenes, Escherichiacoli O157, Campylobacter, Salmonella spp. En estos estudios, se empleócomo patrón de referencia el acero inoxidable. Este material, que seutiliza tanto en ambientes hospitalarios como en equipos quirúrgicos,demostró que es totalmente incapaz de inhibir la multiplicaciónbacteriana.

Estudios realizados por Michels y col. [1] muestran que la acciónbactericida de las superficies de cobre se ejerce con la misma eficaciaa diferentes temperaturas (35ºC y 22ºC) y en diferentes condicionesde humedad relativa del aire (entre rangos de 90% y 20%). Otrosmetales como la plata, que también tiene propiedad bactericida,solamente son activos en ambientes de temperatura elevada (35ºC) yalta humedad (90%).

La ineficacia de los materiales que contienen iones de plata ha sidocomprobada también en un estudio realizado en ambientes hospitalarios.Dicho trabajo midió la carga bacteriana presente en estetoscopiosestándares y estetoscopios cuya cubierta del diafragma contenía ionesde plata.

Los resultados mostraron que en las condiciones del entorno hospitalario—24% de humedad relativa y 20ºC de temperatura— los estetoscopiosfabricados con plata tenían tres veces mayor carga bacteriana que loscontroles (256 UFC versus 71 UFC por muestra)[2].

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Debido a este mecanismo, las proteínas pierden su rol, al igual comosucedería si al sitio activo de la hemoglobina se reemplazara el hierro,el elemento que le permite transportar el oxígeno de la sangre. Y esta“dislocación química” es definitiva, porque altera la síntesis de lasproteínas y éstas resultan defectuosas.

Estas grandes moléculas, conformadas por muchos ladrillos (aminoácidos)determinan la estructura de cualquier tipo de organismo y,principalmente, operan como enzimas, que son las que median paraque las reacciones químicas ocurran.

Con respecto a la acción adversa del cobre sobre el ADN de las bacterias,hay estudios que descartan esta posibilidad y otros que la apoyan comomecanismo directo. En cualquier caso, no hay riesgo para el ADNhumano, porque los alimentos son la única vía de entrada del cobre.

El intestino absorbe ínfimas dosis del metal y el hígado lo almacenapara entregar, según las necesidades, este componente fundamentalpara la salud del hombre.

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3. Estado del arte de las aleacionesde cobre en el sector Salud

3.1 Importancia clínica de las infecciones intrahospitalarias

Las infecciones adquiridas en los hospitales constituyen un problemaimportante y no resuelto a nivel mundial. Aumentan tanto la morbilidadcomo la mortalidad en los pacientes internados y los costos de laatención médica. En Chile las infecciones intrahospitalarias (IIH) sedistribuyen frecuentemente de la siguiente forma:

a) Infecciones del tracto urinario, asociadas al uso de catéter urinariopermanente, representan el 23% del total de las IIH y tienen unaincidencia de tres casos por cada cien pacientes conectados a estasonda. Los principales agentes causales de este tipo de infecciónson Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonasaeruginosa y Enterococcus faecalis.

b) Infecciones de heridas operatorias. Su frecuencia varía según el tipode intervención quirúrgica. Al tomar como ejemplo las operacionesde la vesícula biliar (colecistectomías), las infecciones tienen unaincidencia de un caso cada cien cirugías clásicas y de 0,3 casos encirugías laparoscópicas. En procedimientos más complejos, comolos by-pass coronarios, el riesgo de infecciones aumenta a tres casospor cien operados. Los principales agentes causales de estasinfecciones son Escherichia coli y Staphylococcus aureus.

c) Neumonías originadas por ventilación mecánica, enfermedad quetiene una mortalidad elevada, especialmente en pacientes adultos.En pacientes con patología de base alcanza al 12,1%. La incidenciaes de 14,5 casos por cada cien pacientes adultos sometidos a eseprocedimiento de sobrevivencia y disminuye a 3,4 casos en niños.Las bacterias responsables de estas infecciones son Acinetobacterbaumanii, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus.

d) Septicemias, que son las infecciones sistémicas que invaden lacirculación sanguínea. Se presentan en pacientes con catéteresvasculares, inmunosuprimidos (con su sistema inmunológicodebilitado) o pacientes añosos. La vigilancia se enfoca en los pacientescon catéter venoso central (CVC). La incidencia de septicemiaasociada a estos catéteres es de 1,4 casos por cien pacientes adultosy aumenta a dos casos en pacientes pediátricos. La letalidad alcanzael 13,3%. En estos casos, los principales patógenos son Staphylococcusaureus, Staphylococcus coagulasa negativa y Klebsiella pneumoniae.

Es complejo determinar el impacto económico de las infeccionesintrahospitalarias. Esto depende del tipo de infección, del agenteetiológico y de la sensibilidad a los antibióticos. Algunas infeccionesadquiridas son más severas que otras. Sin embargo, los mayores costosse deben, por una parte, al tratamiento de las infecciones originadaspor bacterias multirresistentes, en cuyo caso se requieren antibióticosmás sofisticados y más caros. Y, por otro lado, los costos aumentansegún el tipo de pacientes, es más elevado en aquellos con patologíasde base o con su sistema inmunológico comprometido.

Según un estudio que calculó en 2002 los costos de las infeccionesintrahospitalarias en veinticuatro hospitales chilenos de alta y medianacomplejidad, las IIH aumentaban el uso de antibióticos y en dos acuatro veces la estadía de los pacientes. Es relevante constatar quedicho estudio mostró que las infecciones de heridas operatoriasprolongaron la estadía entre 13 y 50 días, mientras que las infeccionesde la circulación sanguínea entre 7 y 64 días. En el empleo deantibióticos por heridas operatorias, se observó un exceso de uso deantibióticos entre 13 y 113 dosis diarias. En las neumonías asociadasa ventilación mecánica, en tanto, se registró un exceso de entre 28y 73 dosis diarias.

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Este trabajo sugiere el significativo impacto en términos de costosdirectos de las infecciones intrahospitalarias. Si se considera que unnúmero importante de estas infecciones ocurren en pacientes críticos,la carga económica tiene mayor peso con respecto a las estadías enla Unidades de Cuidados Intensivos [3].

Si hay dificultades para calcular los costos directos de una infecciónhospitalaria, es todavía más difícil estimar los costos indirectos, comosecuelas, ausentismo laboral, pérdida de productividad, alteración dela vida familiar y muerte.

Es de amplio conocimiento que el principal mecanismo de transmisiónde los patógenos intrahospitalarios se ejerce a través de las manos delpersonal médico, los paramédicos, los pacientes y los visitantes, quienesarrastran las bacterias desde las superficies que tocan [4]. Además, seha demostrado que las superficies ambientales constituyen un reservorioimportante de patógenos y contribuyen a su diseminación [5].

Teniendo en consideración esta realidad, se ha planteado como estrategiarecubrir las superficies de contacto con cobre o sus aleaciones paracontribuir a disminuir la carga bacteriana en los recintos hospitalarios,de modo de lograr con mayor éxito el control de las IIH. Las IIH tienengraves consecuencias para los pacientes, tanto de instituciones públicas,privadas o militares. Según el Centers for Disease Control and Prevention(CDC) de Estados Unidos, anualmente ocurren más de dos millones deinfecciones intrahospitalarias en ese país y dejan alrededor de 90 milmuertos. También el CDC ha estimado que el combate contra losagentes patógenos tiene un costo de 4,5 a 5 mil millones de dólarespor año [6].

Se agrega un estudio independiente realizado por el Chicago Tribune[7], en el que se evaluó datos de los 5.810 hospitales registrados enlos Estados Unidos. Se comunicó que aproximadamente 103.00 muerteseran atribuibles a las IIH, un 14% más alto que lo informado por elCDC.

El informe de ese periódico estadounidense estableció que el 75% delas infecciones intrahospitalarias letales se debían a instalacionesinsalubres y/o instrumentos contaminados. Una preocupación adicionalsurgió de la observación que muchas de estas infecciones fueroncausadas por bacterias resistentes a múltiples antibióticos, tales comoStaphylococcus aureus resistente a la meticilina (SAMR) y Enterococcusresistente a Vancomicina (ERV), situación que dificulta el tratamiento.

Otras instituciones, como el Global Emerging Infections Surveillanceand Response System (GEIS), dependiente del Ministerio de Defensa

de Estados Unidos, han declarado que “las enfermedades infecciosasemergentes son una amenaza significativa para la seguridad nacionalde su país y del mundo”. Las recomendaciones resultantes de GEISproponen: definir la extensión de la resistencia de los patógenos através de la implementación de un programa de vigilancia exhaustiva;identificar medidas de control y prevención más efectiva, y estimulartanto la investigación como el desarrollo de nuevos antibióticos y otrosproductos para prevenir o controlar enfermedades infecciosas.

El CDC publicó una guía para el control de la amplia gama de infeccionesque ocurren en los ambiente de los sistemas de salud. Recomienda ellavado de manos como la primera línea defensiva para minimizar lacontaminación cruzada (objeto-persona). Del mismo modo, el CDCpropone regular los procedimientos de desinfección de los equiposhospitalarios, especialmente los que tienen contacto directo con lospacientes.

Desafortunadamente, los esmerados cuidados de salud frente a lasinfecciones intrahospitalarias, tales como las prácticas de higiene, hanprobado ser insuficientes [6][8]. A diferencia de estas medidasprofilácticas intensivas, las superficies de cobre y sus aleaciones tienenun efecto permanente en su capacidad de eliminar bacterias patógenas,incluyendo aquellas resistentes a los antibióticos como SAMR y ERV.

Este hecho tan crucial no ocurre con los desinfectantes autorizados,porque en muy corto plazo, la carga bacteriana presente en lassuperficies retornan a los niveles observados antes de la higienización.El cobre también tiene efectos deletéreos similares frente a diversosvirus y hongos, lo que representa una estrategia complementariainteresante.

3.2 Materiales más utilizados y competidores

En la actualidad, las superficies de contacto presentes en establecimientosde salud, medios de transporte masivos, centros educacionales, edificiosresidenciales y comerciales, entre otros ejemplos, son fabricadas enbase a acero inoxidable o aluminio. Ambos materiales proveen unasuperficie de apariencia limpia y brillante, con capacidad de mantenerestas características en el tiempo.

Para el caso particular del uso de acero inoxidable, como principalmaterial en la construcción de superficies de contacto en lugares dealta concurrencia —pasamanos, manillas, asideros, placas para empujarpuertas, lavatorios—, su facilidad de limpieza y aspecto, tanto limpiocomo brillante, dan una sensación de seguridad a los usuarios. Estascaracterísticas son, a su vez, internalizadas por ellos. Esta confianzacasi ciega conduce finalmente a la elección casi inmediata de este

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material cuando se trata de instalar artefactos metálicos que sonfrecuentemente manipulados en esos lugares.

Sin embargo, estas superficies pueden no estar limpias. La ilustración1 muestra cómo cepas de Escherichia coli O157 sobreviven en unasuperficie de acero inoxidable luego de un proceso de pulido y aseo.Esto sugiere que no es suficiente una apariencia limpia ni un protocolode higiene riguroso, si las superficies de contacto poseen intersticiosmicroscópicos que sirven de “guarida” a los patógenos.

Al identificar claramente la necesidad de nuevos materiales conpropiedades bactericidas, hace algunos años la industria de la platairrumpió en el mercado con productos como teclados de computador,plantillas para calzado, fibras, sistemas de ventilación en refrigeradores,entre otros. Este sector industrial declaró, en la ocasión, que los ionesde plata poseen propiedades para eliminar bacterias.

Cabe recordar que se ha demostrado que la actividad bactericida demateriales con iones de plata sólo se verifica de acuerdo con el estándarJIS Z 2801 [1]. Según este último, el metal ejerce su acción a unatemperatura superior a 35°C y con una humedad relativa mayor al90%, condiciones que difícilmente se dan en ambientes hospitalarios,de trabajo en oficinas u otros sitios de masiva afluencia.

En resumen, el cobre se presenta como la opción efectiva contra lasinfecciones intrahospitalarias y la contaminación de los más diversosentornos, donde los actuales materiales utilizados en la fabricación dedispositivos de alto contacto no demuestran actividad bactericidaalguna.

3.3 Experiencia previa en Chile

Los trabajos desarrollados en Chile son consistentes al demostrar lainefectividad bactericida de otros materiales como el acero inoxidable.Uno de ellos es un estudio experimental efectuado durante 2008 enel laboratorio de Microbiología de la Facultad de Medicina de laUniversidad de Chile.

De acuerdo al modelo utilizado, dicho estudio demostró que cepas depatógenos frecuentemente asociados a infecciones intrahospitalariasse adhieren y multiplican tanto rápida como eficientemente a lassuperficies de acero inoxidable. Al comparar el mismo procedimientocon superficies de cobre metálico, se observó algo muy distinto.

En este caso, el estudio demostró que, a temperatura ambiente, inóculosbacterianos importantes (2-3x107 unidades formadoras de colonias)de patógenos como SAMR, Klebsiella pneumoniae y Acinetobacterbaumanii aisladas de pacientes con infecciones intrahospitalarias, nofueron capaces ni de adherirse ni multiplicarse en las placas de cobrepuro durante 48 horas de observación (ver Gráfico 1).

Además, cuando estas mismas láminas de cobre se sumergieron enmedio líquido, a las 30 horas de exposición también se observó unimportante efecto bactericida sobre las bacterias en suspensión,también provenientes de aislamientos clínicos, como fueron Klebsiellapneumoniae y Acinetobacter baumanii [10].

Un estudio realizado por Michels HT et al [9] demostró que, encondiciones ambientales normales, una carga bacteriana de 107 SAMR,uno de los principales patógenos de las infecciones intrahospitalarias,desaparece en menos de una hora en una superficie de cobre puro.En superficies de acero inoxidable, en tanto, se observaron que losmismos patógenos permanecen viables aún después de 72 horas y bajolas mismas condiciones ambientales.

La única vía, hasta ahora, para acortar la brecha entre la transmisiónde patógenos y las infecciones por contacto directo en el ámbito dela salud, es contar con un material con gran poder bactericida.El cobre y sus aleaciones son una nueva y efectiva alternativa paramitigar este problema que afecta al mundo entero. Ningún otro materialbactericida ha sido objeto de tantas pruebas rigurosas y evaluacionesacerca de su desempeño.

Ilustración Nº 1.E. Coli O157 en una superficie de acero inoxidable pulida y recientemente desinfectada.

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Gráfico 1. Adherencia de las bacterias en láminas de cobre versus acero inoxidable

Las cepas clínicas de MRSA, K. pneumoniae y A. baumannii, no mostraron adherencia a las lámina de cobre en ningún momento durantelas 48 hrs de observación, con recuentos de cero colonias/mL. La observación microscópicas de las láminas fue coincidente y no mostróbacterias adheridas. En contraste, se observó una rápida y creciente adherencia de estas cepas a las láminas de acero inoxidable, con recuentosa las 48 hrs de 1,00E+07.p=0.0022 y 0.0025 respectivamente.

Ensayo adherencia bacteriana a láminas de cobre y acero inoxidable

Staphylococcus aureus (MRSA) Klebsiella pneumoniae Acinetobacter baumanii

1,00E+07

1,00E+06

1,00E+05

1,00E+04

1,00E+03

1,00E+02

1,00E+01

1,00E+00

cfu/

ml

0 10 20 30 40 50

Tiempo (horas)

1,00E+05

1,00E+04

1,00E+03

1,00E+02

1,00E+01

1,00E+00cf

u/m

l

0 10 20 30 40 50

Tiempo (horas)

1,00E+07

1,00E+06

1,00E+05

1,00E+04

1,00E+03

1,00E+02

1,00E+01

1,00E+00

cfu/

ml

0 10 20 30 40 50

Tiempo (horas)

Aceroinoxidable Cobre

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4. Proyecto de innovación en Chile

4.3 Análisis de mercadoPara determinar las necesidades y las oportunidades que existen conrelación a la propiedad bactericida del cobre en el mercado de la salud,se realizó un estudio de mercado a nivel internacional, con coberturaen catorce países de cinco continentes.

4.4 Consejo EstratégicoEn la cuarta etapa del proyecto se conformó un Consejo Estratégico,convocando a un grupo de destacadas personalidades del mundopúblico y privado. Sobre la base de los resultados de las tres primerasetapas y del estado de las artes, se le solicitó a dicho Consejo la misiónde crear las condiciones para el desarrollo de nuevos materiales,aplicaciones y/o producto que utilicen la propiedad bactericida delcobre y fomentar la investigación en estas áreas.

4.5 DifusiónLa última y quinta etapa comprende la difusión de los resultadosobtenidos en las diferentes fases del proyecto. Con esta finalidad, secreó el sitio web www.cobrebactericida.org para entregar informacióny noticias vinculadas con la propiedad bactericida del cobre. El proyectofinalizó en octubre de 2010 con un seminario internacional, con laparticipación de expertos, los que desde sus distintas especialidades,contribuyeron a esta iniciativa.

En noviembre de 2008, se dio inicio al proyecto “Desarrollo deplataforma de conocimiento y capacidades locales para la creaciónde nuevos productos que utilicen la propiedad bactericida del cobre”.Se diseñó con el objetivo de generar conocimiento y capacidades enChile que culminen con patentes asociadas tanto a nuevos materialescomo aplicaciones del metal. La estrategia es posicionar al cobre y susaleaciones como un material de punta para ser utilizado en una ampliagama de productos de uso médico, infraestructura hospitalaria,transporte colectivo, centros educacionales y otros lugares con altotráfico de personas.

Las actividades del proyecto se encuentran agrupadas en cinco etapas:

4.1 Análisis de las aleacionesEn esta primera etapa se analizaron las características metalúrgicasy mecánicas de las aleaciones de cobre registradas por la EPA de losEstados Unidos, de modo de utilizarlas en productos cuya propiedadbactericida en superficies de contacto agreguen un nuevo valorcomercial.

4.2 Prueba hospitalariaLa siguiente etapa consistió en realizar una prueba hospitalaria parademostrar la efectividad de la propiedad bactericida del metal anaranjadoen condiciones normales de uso. El estudio fue llevado a cabo en laUnidad de Cuidados Intensivos (UCIs) del Hospital del Cobre “Dr.Salvador Allende Gossens” de Calama, perteneciente a Codelco.

15

16

5. Aleaciones de cobre

5.1 Propiedades del cobre y sus aleaciones

El cobre, de símbolo Cu (del latín cuprum), es un metal de transiciónque tiene una densidad de 8,93 g/cm3 (el hierro tiene 7,8 g/cm3) y unatemperatura de fusión de 1.083oC. Industrialmente, el cobre se utilizapuro y también como base de diferentes aleaciones (bronces y latones,por ejemplo). Dentro de sus principales características como material,destacan:

• Excelente conductor eléctrico y térmico.• Altamente dúctil y tenaz.• Altamente reciclable.• No se fragiliza a bajas temperaturas.• Efectiva capacidad bactericida.

5.2 Características de los principales grupos de aleaciones de cobre bactericida aprobados por la EPA

a) Aleaciones de Cobre: C10100-C15815, >99%Cu: blandas y dúctiles.Pueden ser endurecidas por trabajo en frío. Son inherentementeresistentes a la corrosión atmosférica y acuosa. Su principal uso estádirigido a la fabricación de productos eléctricos y electrónicos.

b) Aleaciones de alto cobre: C16200-C19900, >94%Cu: tienenpropiedades físicas similares a las del metal puro. Los elementos delas aleaciones generalmente sirven para aumentar su resistenciamecánica o estabilidad térmica y mantener la suficiente conductividadeléctrica para ciertos usos.

c) Latones: C20100-C28000, Cu-Zn: los incrementos en el contenidode zinc hacen a las aleaciones más resistentes y flexibles, aunque esta

última característica a expensas de una moderada baja en la resistenciaa la corrosión.

d) Bronces al fósforo: C50100-C52480, Cu-Sn-P: tienen alta resistenciaelástica y a la fatiga o desgaste del material. Poseen también altaresistencia a la corrosión y facilidad tanto para deformar los materiales(conformabilidad) como para constituir una sola unidad (soldabilidad).Son principalmente producidos en flejes para productos eléctricos.

e) Bronces al aluminio: C60800 - C64210, Cu-Al-Ni-Fe-Si-Sn: tienenla mejor combinación de alta resistencia mecánica y excelente resistenciaa la corrosión. Son principalmente usados como piezas estructuralesen ambientes marinos.

f) Cobre-níquel: C70100 - C72950, Cu-Ni-Fe: son las aleaciones decobre más resistentes a la corrosión. Al igual que las aleaciones a baseníquel, las de cobre-níquel exhiben alta resistencia a la oxidación envapor y aire húmedo.

Sólo 36 aleaciones fabricadas en la forma de fundidas fueron autorizadaspor la EPA.

5.3 Disponibilidad de aleaciones de cobre bactericida

Un importante factor en la selección de las aleaciones no es sólo sudisponibilidad en el mercado, sino que también la adecuación delformato requerido (barras, planchas, etcétera) y el proceso de fabricación(conformado versus fundido). De las 282 aleaciones de cobre aprobadaspor la EPA para ser comercializadas como material bactericida, al año2009 en Estados Unidos se vendían 62 de ellas en diferentes formatos.

17

Tabla 1.Aleaciones que mejor satisfacen requerimientos de propiedades.

BactericidaDisponibilidadMaquinabilidadElongaciónResistencia al rayadoResistencia corrosión alcoholResistencia corrosión nitrato de amonioResistencia corrosión solución jabónResistencia corrosión agua potableResistencia corrosión hipoclorito de sodio

Aleaciones seleccionadasC10100C11000C14500C52400C17000

C70600Excelente (todas las aleaciones)

Buena (todas las aleaciones)

AtributosC10800C22000C14700C52100C17200

C71000

C23000C23000C89520C26000C17410

C72500Excelente (todas las aleaciones)Excelente (todas las aleaciones)

resistente a la meticilina (SAMR). Sin embargo, en los casos de Listeriamonocytogenes, Acinetobacter baumannii, Candida albicans, Klebsiellapneumoniae, si bien las aleaciones eliminan los microorganismos en50-180 minutos, este tiempo no depende de la cantidad de cobre enla aleación.

Tales resultados demuestran que la propiedad bactericida de lasaleaciones de cobre no depende única y exclusivamente del contenidode este metal incorporado en las mismas. Es posible que haya bacteriasmás susceptibles que otras a la acción del metal.

5.5 Comportamiento de aleaciones seleccionadas en las UCIs y anteciclos de limpieza

Durante 16 semanas, un estudio evaluó el comportamiento de diezplacas de cobre y de aleaciones de cobre (Cu-Ni; Cu-Zn; Cu-Sn; Cu-Al y combinaciones) en una cámara climatizada que simulaba lascondiciones más severas permitidas en una UCI, como temperatura de30°C, humedad relativa de 60% y renovación del aire cada una hora.El desempeño fue estimado a través de la rapidez de la pérdida deespesor y del manchado de las placas al finalizar la exposición en laatmósfera UCI, aspectos que son importantes en la vida útil de losmateriales. La clasificación del grado de manchado fue la siguiente:

A: No evidencia cambios.B: Presenta manchas puntuales.C: Menos del 50% de las superficies presentan manchas.D: Más del 50% de las superficies presentan manchas.

Se concluyó que las aleaciones C71300, C61000, C72500 y C61550,que contienen níquel y aluminio, son las que presentan menos mermade espesor y se manchan menos.

A continuación se describen las aleaciones disponibles en el mercadoestadounidense:

• Cobre y aleaciones alto cobre (conformado): Cobre libre de oxígeno(OF): C10100, C10200, C10300, C10700, C10800. Cobre electrolítico(ETP): C11000. Cobre con plata: C11300, C11400, C11700. Cobredesoxidado: C12000, C12200. Cobre telurio: C14500. Cobre azufre:C14700. Cobre zirconio: C15000, C15100. Cobre cadmio: C16200,C16500. Cobre berilio: C17000, C17200, C17410, C17460, C17500,C17510. Otros cobres: C18661, C18900, C19025, C19400, C19500,C19700.

• Latón (conformado): C21000, C22000, C22600, C23000, C24000,C26000, C42500, C44300.

• Bronce al fósforo (conformado): C51000, C51100, C52100, C52400.• Bronce al aluminio (conformado): C61400, C63000.• Bronce al silicio (conformado): C65100, C65500, C65600.• Cobre-níquel (conformado): C70600, C71000, C71500, C72500.• Plata-níquel (conformado): C75200.• Latón bismuto selenio (fundido): C89520.• Bronce al aluminio (fundido): C95200, C95300, C95400, C95410,

C95500, C95520, C95600, C95700, C95800, C95900.

En Chile, Madeco fabrica productos semielaborados (planchas, flejes,perfiles, pletinas, barras, cañerías y tubos) de cobre electrolítico (cobreETP C11000; 99,9%Cu) y cobre-fósforo (DHP y DLP). Armat, empresadel grupo Madeco, produce las aleaciones Cu-25%Ni (C71300), Cu-6%Al-2%Ni (C61550) y Cu-7%Al (C61000) para la fabricación decospeles (monedas sin acuñar) a diferentes países. También elabora laaleación Cu-15% Ni-25%Zn, cercana a la aleación con propiedadesbactericidas Cu-12%Ni-23%Zn (C75700).

5.4 Aleaciones seleccionadas, según potencial bactericida, facilidadde fabricación y su uso

En la Tabla 1 se muestran las tres aleaciones que mejor satisfacen elrequerimiento asociado a cada atributo que se debe considerar en laselección de una aleación de cobre. Cuando la aleación debe estarconformada mediante extensas deformaciones plásticas, el atributoasociado es la elongación (ductilidad). Las aleaciones de mayor ductilidadson las C52400, C52100 y C26000. En el caso de usos que requieranresistencia a la corrosión, existen múltiples alternativas de aleacionesque presentan propiedades similares. En la misma tabla se exponen,de forma cualitativa, los valores para dichas propiedades.

Existen estudios que verifican que, al aumentar el contenido de cobreen las aleaciones, disminuye el tiempo necesario para aniquilar lassiguientes bacterias: Escherichia coli O157 y Staphylococcus aureus

18

En todo caso, los valores de pérdidas de espesor son los normales enla corrosión atmosférica [11].

También se analizó el grado de manchado que se producía en lossiguientes ciclos de limpieza y/o desinfección: 4 ciclos por día, 5 díaspor semana, 12 semanas (240 ciclos).

En los casos en que se usó cloro y Quick Fill 920 como desinfectantes,se realizó una limpieza previa con detergente no espumante, seguidapor otra limpieza con agua potable. En el caso en que empleó alcoholisopropílico como desinfectante, no se aplicó limpieza previa (verTabla 2).

Los resultados muestran que el alcohol no causa ningún efecto negativoen la apariencia de las placas y que, nuevamente, las aleaciones quecontienen níquel y aluminio son las más resistentes al manchado por loslíquidos desinfectantes Quick Fill y los basados en cloro.

C71300: 75% Cu, 25% NiC61000: 93% Cu, 7%AlC72500: 88% Cu, 10% Ni, 2% SnC61550: 2% Cu, 6% Ni, 2% AlC42500: 88% Cu, 2% Sn,10% ZnC10200: 99,95% Cu, 0.001 máx O2C22000: 90% Cu, 10% ZnC23000: 85% Cu, 15% ZnC70250: 96% Cu, 3% Ni, 1% Si, Mg, ZnC42520: 89% Cu, 2% Sn, 8% Zn, Fe, Ni

Tabla 2: Comportamiento de aleaciones seleccionadas en cámara similar a UCI y ante ciclos de limpieza.

Limpieza en 12 semanasAleación Alcohol

isopropílicoRapidez de corrosión

mm/díaManchado Cloro o

Quick Fill 920

Cámara UCI, 16 semanas

0,010,060,100,470,010,020,030,110,110,22

CCCCDDDDDD

BBBBCCCCCC

AAAAAAAAAA

No obstante, en pruebas electroquímicas se observó que en el ciclo delimpieza-desinfección, la solución con Quick Fill 920 es generalmente másagresiva que la solución con cloro.

En todo caso, la disminución del espesor de los materiales y las manchasno son un obstáculo para mantener la propiedad bactericida del cobre.Ambos factores facilitan la corrosión y, por tanto, promueven la salida decationes del metal con su consiguiente efecto dañino sobre las bacterias.

Es importante destacar que el registro de la EPA para las aleacionesya mencionadas, está condicionado al formato en que éstas se presentenal momento de su aplicación a superficies de contacto.

Los formatos que considera la certificación EPA son: productos laminados,extruidos y conformados en general, quedando excluidos las solucionesde cobre, nano partículas de cobre o aleaciones de cobre, o cualquierotro formato en estado no-sólido.

19

20

6. Potencial de mercado

• Unidades de Cuidados Intensivos (UCIs), Unidades de CuidadosCríticos (UCCs) y quirófanos.

• Habitaciones o salas de pacientes.• Áreas de exámenes clínicos.

Las clases de objetos más susceptibles, en tanto, fueron:• Mobiliario médico.• Productos sanitarios.• Botones y controles.

6.3 Políticas de control de infección

Debido a que las IIH son una causa de preocupación relevante entrelos profesionales de la salud, existen procedimientos y políticas queayudan a minimizar la aparición de infecciones. La mayoría de loshospitales cuentan con equipos especializados para el control de lasmismas y comités ad hoc. Estos se encargan de elaborar, aplicar ysupervisar tanto políticas como prácticas orientadas a la prevención.

En general, el fracaso de las políticas emprendidas y la aparición debrotes epidémicos son los parámetros más importantes consideradospor los expertos internacionales para provocar cambios en las políticasde Control de Infecciones (CI). Entre otras razones relevantes ycompartidas por los encuestados se mencionó revisar las actuales“recomendaciones o aprobaciones por los organismos reguladores desalud”. Para determinar los parámetros que propician un cambio en laspolíticas de compras, se realizó una encuesta a los expertos queparticipan en adquisición de productos en hospitales, tanto en la puestaen marcha como en su operación.

1. Estados Unidos, Canadá, Argentina, Brasil, Chile, Reino Unido, Alemania, Francia, Italia, España, China, Singapur, India y Australia.

Para comprender el potencial de mercado de los objetos que sebenefician de la propiedad bactericida del cobre es importante evaluartanto a los consumidores (demanda) como a los productores (oferta).

Un estudio de mercado internacional, con cobertura en catorce países1

de cinco continentes, fue llevado a cabo con el fin de identificaraquellos objetos con mayor potencial de mercado en el ámbito de lasalud.

6.1 Demanda

La evaluación del mercado, desde el punto vista de la demanda, recabalos puntos de vista de los profesionales de la salud sobre las infeccionesintrahospitalarias, las prácticas de control de las infecciones y elpotencial del cobre bactericida como un producto recomendado parauso en las instalaciones de los centros asistenciales.

6.2 Áreas físicas y clase de objetos más críticos

Se preparó una lista completa de las diversas áreas físicas y las clasesde objetos presentes en establecimientos de salud, calificados por losencuestados en cuanto a su capacidad de transmitir las infeccionesintrahospitalarias. Estos fueron validados a través de consultas enprofundidad con otros expertos que participan en el control deinfecciones.

El análisis de las calificaciones, realizadas por expertos a nivel mundial,concluyó que las áreas físicas más críticas son:

21

Recomendacionesdel comité/equipo

de CI

Recomendacionespor parte de laadministración

del hospital

Recomendaciónpor autoridades

federales/estatales

Cambios en elpresupuesto

anual

Disponibilidadde productos

basados en lasúltimas

tecnologías

Brotespandémicos

Expansióndel hospital

7%

93%

21%

79%

14%

86%

50%

50%

29%

71%

36%

64%

64%

36%

SI NO

El Gráfico 2 muestra que un 93% de los encuestados está de acuerdocon que las recomendaciones del comité/equipo de CI. Además lasrecomendaciones de la administración del hospital y autoridades tienenun alto impacto también. Cabe destacar que un 71% de los encuestadosestá de acuerdo con que la disponibilidad de productos basados en lasúltimas tecnologías puede cambiar las políticas también.

6.4 Adquisiciones y tomadores de decisiones según parámetros queinfluyen en la prevención de infecciones y las prácticas de control

Numerosos parámetros influyen en la toma de decisiones del personalinvolucrado en la recomendación o la compra de productos. Dichosparámetros, procedentes de los expertos de control de infecciones yde los expertos de adquisiciones, varían de manera significativa.Los parámetros que más intervienen según los expertos de control deinfecciones a nivel mundial son, en orden de importancia, los siguientes:

• Amplio espectro de acción (virus, bacterias, hongos, ácaros, etcétera).• Duración de la acción.• Facilidad de utilización.

Los parámetros clave para los expertos que participan en la compray adquisición de productos en un hospital son:

• Recomendaciones por parte del equipo de Control de Infecciones oautoridades directivas.

• Precio del producto.• Facilidad de uso por parte del personal del hospital.

6.5 Receptividad para la introducción de las superficies de cobre enlas instalaciones de la salud

La percepción general de la introducción de estas superficies de contacto

Gráfico 2. Parámetros que propician un cambio en las políticas de adquisición y compras.

fue evaluada como parte del estudio. El 77% del total de los encuestadosestaban abiertos a la adopción de cobre o sus aleaciones como unmaterial alternativo para los objetos del ambiente hospitalario.La receptividad de los encuestados por este tipo materiales según lasáreas geográficas individuales se menciona a continuación:

• América del Norte: 79%• Europa: 77%• América Latina: 84 %• Asia: 70%• Australia: 73%

Además, a los expertos se les preguntó sobre la preferencia por el colorde las aleaciones de cobre en las superficies de contacto. Los coloresque surgieron por orden de predilección son:

• Color acero inoxidable.• Color marrón-rojizo.• Color dorado.

Las principales razones citadas por los expertos para preferir el colorde acero inoxidable se sustentan en evitar un ambiente desconocidoen las instalaciones hospitalarias, tanto para el personal de salud comolos pacientes y, por otra parte, en mantener el actual aspecto estéticode un hospital.

La vulnerabilidad al robo de objetos a base de cobre en las nacionesen desarrollo es otro de los motivos que explica la preferencia poraleaciones que tengan el color del acero inoxidable.

6.6 Oferta

La mayoría de los productos que actualmente se venden en los ambientes

22

hospitalarios no poseen propiedades bactericidas. Los fabricantesposicionan sus productos solamente basados en las características deprecio y funcionalidad, excluyendo una protección contra patógenos.

Los fabricantes, a excepción de los principales competidores en categoríasde productos individuales, tienen un mínimo conocimiento acerca deluso de las tecnologías bactericidas expendidas a instituciones de salud.Los fabricantes de Europa y Estados Unidos son una excepción. Posicionanlos productos específicamente desde la perspectiva del control deinfecciones. Estas áreas del mundo son las que presentan mayordisponibilidad de productos con propiedades bactericidas adicionalesy con ofertas principalmente en las categorías de “mobiliario médico”y “artículos eléctricos”.

6.7 Variables en la decisión de compra

Según los expertos, los aspectos más relevantes desde el punto de vistadel consumidor son:

• Precio del producto• Calidad• Durabilidad• Marca• Apariencia• Servicio post venta

No obstante, como cualquier otra industria, los fabricantes de estesector juegan un papel significativo e influyen en la toma de decisionesde los productos comprados por el personal de un hospital. Desde laperspectiva del fabricante, la innovación es siempre un aspecto integraldel crecimiento. Según los expertos consultados, existen equipos tantoespecíficos como individuales en cada organización para evaluar laintroducción de productos y tecnologías. Los principales tomadores dedecisión involucrados en este proceso en el ámbito de la salud son:

• Jefe de investigación y desarrollo.• Gerente de producto.• Director/VP de marketing y ventas.• Director general/MD en el caso de las pequeñas y medianas empresas.

En este proceso, la adopción de una nueva tecnología incluye evaluaciónde la demanda, análisis técnico sobre la factibilidad de la fabricacióndel producto y estudio económico enfocado tanto en los cambiosnecesarios como en las ganancias asociadas. Después de la estimaciónde estos parámetros, se resuelve la decisión final acerca de la adopcióndel producto.

Tabla 3: Categorización de equipamiento hospitalario por grupos

Contratistaconstructor /Staff hospital

Tipo de Equipo

Ítem Categoría 1(Instalaciones sanitarias oferretería arquitectónica)

Contratistaconstructor

Ítem Categoría 2(Equipo médico, escáneres ymangueras para pacientes)

Contratistaconstructor

Ítem Categoría 3(Mobiliario médico yaplicaciones médicas)

Compra Instalación

Contratistaconstructor

Staff hospital

Contratistaconstructor /Staff hospital

6.8 Dinámica de la oferta

Son varios los stakeholders que finalmente hacen inclinar la balanzapara un lado u otro al momento de decidir acerca de los productosque serán instalados en los centros hospitalarios. La lista mencionadaabajo, detalla en orden de prioridad, los individuos que tienen mayorinfluencia respecto a la adopción de varias clases de objetos en loscentros de salud.

1. Arquitectos de salud/Planificadores médicos.2. Contratistas de construcción. Incluye a contratistas mecánicos y

eléctricos.3. Fabricantes de productos.4. Distribuidores mayoristas/Comerciantes/Minoristas.5. Organizaciones de compra grupal.

Los equipos instalados en un hospital son en su mayoría categorizadosen tres grupos (ver Tabla 3). Las clases de objetos en los cuales seenfocó el estudio están en su mayoría dentro de cada una de estasagrupaciones.

Como se mencionó anteriormente, los arquitectos son los individuosque más influyen en los contratistas y las autoridades de los hospitalesrespecto de la compra de productos. El arquitecto trabaja de formacercana con los contratistas y el personal del hospital.

En Estados Unidos ellos lideran la mayoría de los proyectos deconstrucción, mientras que en Europa Occidental son los contratistaslos que juegan un rol predominante.

23

Gráfico 3: Facilitadores para la introducción de superficies de contacto a base de cobre en instalaciones de salud (perspectiva global)

Gráfico 4: Barreras para la introducción de superficies de contacto a base de cobre en instalaciones de salud (perspectiva global)

10

8

6

4

2

0

8,9 8,8

6,4 6,3 6,1 5,9 5,5 5,33,6

Propiedadesbactericidasexcelentes

Amplioespectrode acción

Solución alargo plazo

para minimizarcostos de

tratamientomédico

Propiciaahorro de

costosreduciendoesfuerzo ygasto en CI

Auto-sanitización

continua

Efectivo eninhibir

crecimientomicrobialincluso a4º celcius

Amigablecon elmedio

ambiente

Excelentespropiedadesde recocido

Aspectoestético

5,4

3,9 3,63,2 3,2

6

4

2

0Costo y esfuerzoasociado con laimplementación

Habilidad para inhibir y noeliminar completamente los

organismos causantesde infecciones

Disponibilidad demejores alternativas

desinfectantes

Familiaridad o comodidaddel uso de acero o aluminioen instalaciones de salud

Necesidad dedesinfecciónintermitente

El Gráfico 4 muestra las clasificaciones proporcionadas por losencuestados con respecto a las barreras que podrían frenar el éxito delas aplicaciones bactericidas del cobre. Se usó una escala de 1-6; lacalificación 6 se le asignó a la principal barrera.

Los elementos facilitadores más atractivos para los expertos fueron:

• Excelente propiedad bactericida.• Amplio espectro de acción.• Solución a largo plazo para minimizar los costos médicos asociados

con el tratamiento de las infecciones hospitalarias.

Los expertos, no obstante, se mostraron algo aprensivos sobre laintroducción de las superficies de contacto de cobre. Las siguientesbarreras fueron las de mayor preocupación:

6.9 Barreras y elementos facilitadores

Recolectar las impresiones de los expertos sobre el potencial de lassuperficies de contacto de cobre en los hospitales fue uno de losobjetivos prioritarios del estudio. Ellos fueron consultados sobre losprincipales elementos facilitadores y las barreras que podrían interponerseen la adopción de estos materiales en la salud. De los noventaencuestados en las geografías de interés, aproximadamente el 82%tenía un conocimiento completo o parcial acerca de las propiedadesbactericidas del cobre y sus aleaciones.

El Gráfico 3 muestra las clasificaciones proporcionadas por losencuestados con respecto a los elementos facilitadores para el usoexitoso de las aplicaciones bactericidas del cobre. Se usó una escalade 1-10 para calificar a los elementos facilitadores, la calificación 10se le asignó al elemento facilitador más importante.

24

25

Gráfico 5. Los 10 productos más prometedores a nivel global desde una perspectiva de la manufactura y del marketing.

Mesas para comer

Manillas de puertas

Lavatorios

Equipos de baño

Teclados decomputador

CarrosPoste porta-suero

Placas para empujar

Camas/barandasde camas

Grifos

Tonelaje de cobre

Valo

r ag

rega

do

5

4

3

2

1

1 2 3 4 5

Facilidad demanufactura

3 - 5

1 - 3

Menor a 1

El tamaño representala perspectiva de

control de infeccionesy la apertura a

reemplazar

• El costo y el esfuerzo asociado a la implementación.• Capacidad para inhibir y no eliminar por completo los microorganismos

causantes de la infección.• La disponibilidad de mejores alternativas desinfectantes.

A los expertos también se les pidió mencionar ventajas adicionalesque las superficies de contacto de cobre deben ofrecer para facilitarsu adopción entre los profesionales de la salud a nivel mundial. En talsentido, señalaron algunos indicadores comúnmente solicitados:

• Datos clínicos y científicos que demuestren que el uso de superficiesde contacto de cobre, mejora la reducción de las infecciones en loshospitales.

• Recomendación y aprobación por las autoridades reguladoras, tantonacionales como internacionales, o las asociaciones de control deinfecciones.

• Facilidad de implementación.• Prueba de costo-beneficio.

Los encuestados acordaron por unanimidad que el cobre y sus aleacionesson un material promisorio para considerarlo en la fabricación deobjetos presentes en los ambientes hospitalarios, en especial en laspróximas nuevas instalaciones de los centros de atención de salud.

6.10 Objetos con mayor potencial de mercado

Se elaboró una lista de más de 200 productos por zonas geográficasindividuales que pueden beneficiarse de la propiedad bactericida delcobre. Dicho inventario fue organizado sobre la base de “clases deobjetos” y “áreas físicas de uso” en las instalaciones de salud.

La percepción de los expertos en el control de infecciones fue recabadaposteriormente, basada en parámetros tales como la proximidad a lospacientes, frecuencia de contacto, naturaleza de la transmisión, rutinade la desinfección y otras necesidades generales. Esta informacióncondujo a una lista de 15 objetos en cada una de las geografíasconsideradas en el estudio.

26

Para determinar los productos con mayor potencial de mercado, seconsideró la relación entre el valor agregado, el volumen de cobreinvolucrado, la facilidad de manufactura y su potencial en control deinfecciones. Para esto se utilizó un sistema de puntajes basado en lasentrevistas a los expertos, con una escala de 1 a 5 para el valoragregado, el volumen de cobre utilizado y la facilidad de manufactura.También se consideró el potencial percibido para el control de infeccionesy la apertura a reemplazar por parte de los centros de salud.

En el Gráfico 5 se muestran los 10 productos principales, en el ejevertical se muestra el valor agregado y en el eje horizontal se muestrael volumen de cobre involucrado. Los círculos más oscuros representanla facilidad de manufactura, y los más grandes, el mayor potencialpercibido para el control de infecciones y la apertura a reemplazar porparte de los centros de salud.

En base a estas variables se determinaron los 10 productos con mayorpotencial de mercado a nivel global, en el siguiente orden:

01. Grifos.02. Camas/Barandas de camas.03. Mesas para comer.04. Manillas de puertas.05. Porta-sueros.06. Lavatorios.07. Equipos de baño.08. Manillas de las camas (placas para empujar).09. Carros.10. Teclados del computador.

Los expertos en investigación y desarrollo de productos, manufactura,distribución y marketing también fueron consultados respecto a lalista inicial como a la lista corta obtenida de la evaluación de lademanda. Los parámetros considerados incluyeron oportunidades demercado, tonelaje de materia prima y mayor valor agregado debido ala propiedad bactericida del cobre.

La lista de los 15 productos más importantes por geografía fue obtenidapor las impresiones combinadas de los profesionales, entre ellosespecialistas en control de infecciones, personal regulador, fabricantesy diseñadores. Las opiniones derivadas de las entrevistas conducidascon estos expertos fueron usadas como parámetros en un ejercicio demodelamiento analítico.

Los factores más prominentes considerados durante la generación dellistado de productos fueron los siguientes:

• Perspectiva de control de infecciones, proximidad entre los pacientes,frecuencia de contactos y desinfecciones de rutina de los equipos.

• Tonelaje de cobre requerido.• Valor agregado a través de la propiedad bactericida del cobre.

Con respecto a este último punto, se consideraron:

• Tamaño del mercado actual y potencial.• Rentabilidad asociada de las aplicaciones para otro tipo de productos

dentro la categoría de bactericidas.• Receptividad al reemplazo de materiales y consideraciones oferta-

demanda.• Limitaciones técnicas y de fabricación.

27

Manillas de puertas

Teclados delcomputador

Lavatorios

Equipos de baño

Manillas de las camas(placas para empujar)

Carros

Grifos

Camas/Barandasde camas

Mesas para comer

Porta-sueros

28

7. Economía de las superficiesde contacto de cobre

7.1 Ahorros de costos asociados con la implementación

Los ahorros de costos que se pueden alcanzar por el uso de superficiesde cobre en instituciones de salud fueron obtenidos mediante el cálculode los costos de IIH y las opiniones vertidas por consultores expertosen el control de infecciones y otros a nivel mundial.

La Tabla 4 muestra que los ahorros de los costos potenciales en lasregiones desarrolladas del mundo podrían estar en el rango deUS$ 10.000-14.000 millones anuales. Estas cifras representan unadisminución del 12% al 17% del costo (US$ 80.000 millones por año)asociado a combatir las IIH en las regiones más desarrolladas delmundo.

Tabla 4.Ahorros de costos anuales que pueden lograrse usando superficies de contacto de cobre.

Porcentaje potencial de ahorros de costos porel uso de superficies de contacto de cobreen las regiones desarrolladas del mundo

US$ 6.246.831.784

US$ 174.982.500

US$ 3.116.750.000

US$ 174.990.983

~ US$ 9.700 Millones

US$ 7.874.431.053

US$ 174.982.500

US$ 5.753.125.000

US$ 174.990,983

~ US$ 13.900 Millones

US$ 80.000.000.000

12%

Ahorros de costos anuales que se puedenlograr en superficies de contacto de cobre Estimado Bajo Estimado Alto

Estados Unidos

Canadá

Europa 25

Australia

Ahorros Totales de Costos

17%

Ahorros de costos anuales aproximadosasociados con el combate de IIHs en lasregiones desarrolladas del mundo

7.2 Incremento potencial en la demanda de cobre

El aumento potencial en la demanda en las geografías de interés seestimó considerando que los diez principales productos señaladosanteriormente utilizan cobre y sus aleaciones como materia prima.El incremento potencial en el consumo de cobre por su propiedadbactericida se debe principalmente:

• Al peso promedio de la materia prima que puede ser reemplazadapor cobre y sus aleaciones, para cada uno de los 10 productosprincipales.

• Al tamaño del mercado (por volumen) de los 10 principales productosen las regiones de interés.

El tamaño del mercado o el número de unidades decada producto fueron estimados mediante un modeloestadístico que utiliza el ratio (proporción) de cadaproducto por camas presentes en una instalaciónhospitalaria. El ratio y otras informaciones requeridaspara el modelo fueron obtenidas a través de variasentrevistas conducidas a nivel global con arquitectosy diseñadores del área de la salud, administradoresde hospitales y compañías involucradas tanto en lamanufactura como la oferta de varios productospara instalaciones en esta área.

El incremento potencial estimado en la demanda decobre por su propiedad bactericida en las regionesde interés se estima en el rango de 550.000 a1.000.000 de toneladas.

29

30

8. Prueba hospitalaria

Las superficies que resultaron manipuladas con mayor frecuencia y,por tanto, las más apropiadas para reemplazarlas con cobre o susaleaciones en las UCIs fueron:

1.- Barandas de las camas.2.- Manilla o palanca de regulación de las camas.3.- Apoya-brazos de la silla para visitas, existente en cada UCI.4.- Mesa de comida de los pacientes.5.- Porta-suero existente en cada UCI.6.- Lápiz para introducir datos en la pantalla del PC.

8.2 Evaluación de la carga bacteriana: línea base

Para analizar los niveles basales de carga bacteriana en las UCIs delHospital del Cobre de Calama se realizó un estudio de la concentracióntotal promedio de estos microorganismos en las seis superficiesseleccionadas. Mediante monitoreos microbiológicos, cada siete díasy durante diez semanas, finalizó el recuento bacteriano total, incluyendoa los patógenos seleccionados.

8.3 Objetos cobrizados

Para efectuar la prueba hospitalaria, se diseñaron, fabricaron e instalaronobjetos de cobre o aleaciones de cobre en las UCIs cobrizadas.Para el diseño de los materiales, se efectuó un levantamiento de lasmedidas en terreno y luego se modelaron en un software. En lafabricación de los materiales, éstos se seleccionaron considerando quelas aleaciones a emplear fueran las aprobadas por la EPA o muy similaresa ellas, pero teniendo presente que bajo ninguna circunstancia sesobrepasara el nivel máximo de plomo permitido.

En el marco del proyecto se realizó una prueba hospitalaria parademostrar la efectividad de la propiedad bactericida del cobre encondiciones normales de uso. El estudio se realizó en la Unidad deCuidados Intensivos (UCIs) del Hospital del Cobre “Dr. Salvador AllendeGossens”, perteneciente a Codelco, el cual se encuentra ubicado en laciudad de Calama.

Este ensayo chileno es parte de un estudio clínico multicéntrico, enel que participan tres hospitales en Estados Unidos (uno en Nueva Yorky dos en Carolina del Sur).

Por lo mismo, la investigación se efectuó de acuerdo a un protocolocomún de medición, en el cual se capacitó al personal del hospitalpara efectuar la toma de muestras bajo la dirección de los doctoresMichael Schmidt, de la Medical University of South Carolina y ValeriaPrado, de la Universidad de Chile.

El principal objetivo de la prueba hospitalaria fue determinar la actividadde cobre o sus aleaciones sobre la carga bacteriana total que contaminalas superficies críticas de contacto en las salas de UCI. Se seleccionaronlas bacterias que representan las causas más importantes de infeccionesintrahospitalarias: Staphylococcus aureus resistente a la meticilina(SAMR), Enterococcus resistente a Vancomicina (ERV), Acinetobacterbaumanii y Pseudomonas aeruginosa.

8.1 Diseño del estudio: selección de objetos en salas UCI

Las superficies de contacto de las UCIs se seleccionaron a partir deentrevistas con los trabajadores de la salud y de la observación deestos ambientes.

31

Se estimó, por cierto, los plazos comprometidos y las aleacionesdisponibles en el mercado nacional. En la ilustración 2 se muestranlos objetos que fueron cobrizados en las tres salas UCI.

1

2

3

4

5

6

Ilustración 2. Superficies cobrizadas en las salas UCI del Hospital del Cobre de Calama: 1. Barandas de las camas 2. Manilla o palanca deregulación de las camas 3. Apoya-brazos de la silla para visitas 4. Mesa de comida de los pacientes 5. Porta-suero 6. Lápiz para introducirdatos en la pantalla del PC.

32

Baranda de las camas

• Almas de polipropileno maquinado.• Recubrimiento de zonas rectas de cobre ETP plegado.• Recubrimiento de zonas curvas de cobre ETP repujado en torno

(spinning).• Fijaciones mecánicas mediante tornillos galvanizados, separados de

los elementos de cobre mediante golillas de silicona.

Cabecera de las camas• Recubrimiento de componente central de cobre ETP plegado y

planchado.• Piezas de componentes terminales de cobre ETP maquinado.

Manilla o palanca de regulación de las camas (Push plate)• Pieza de cobre ETP plegado y maquinado.• Fijaciones mecánicas mediante tornillos galvanizados, separados de

los elementos de cobre mediante golillas de silicona.

Porta-suero (IV Pole)• Barra central de cobre SAE B 68 maquinada y rectificada.• Aro superior de cobre ETP maquinado, con argolla interior de nylon.• Cuerpo central de cobre ETP maquinado.• Colgadores de barras de sección circular de cobre ETP conformado.

Lápiz para introducir datos en la pantalla del PC (Monitor pen)• Barra de sección circular de bronce SAE B 68.• Punta de nylon maquinada.• Dispensador de jabón.• Cobre ETP plegado y maquinado.

Tabla 5: Composición de aleaciones

SAE 68

Elemento Nominal

Cu

Al

Zn

Sn

Pb

Fe

Ni

Si

Mn

84,95

10,45

0,02

0,01

0,00

4,03

0,50

0,00

0,01

85,00

8,00

0,00

0,00

0,00

1,00

0,10

0,10

90,00

10,00

0,50

0,10

0,10

4,00

1,00

1,00

OK

OK

OK

OK

OK

85,00

8,00

0,00

0,00

0,00

1,00

0,10

0,10

90,00

10,00

0,50

0,10

0,10

4,00

1,00

1,00

OK

OK

OK

OK

OK

83,50

8,50

0,00

0,00

0,00

4,00

4,00

0,00

0,00

11,00

0,40

0,10

0,05

6,00

6,00

0,10

0,50

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

Min Max Min Max Min Max

C95200 C95210 C63000

Los materiales seleccionados para la fabricación de los prototiposfueron:

Cobre ETP: Este material se usó en las zonas de contacto directo conlos usuarios. El cobre ETP es equivalente a la aleación clasificaciónUNS C12500.

Bronce SAE 68 (ASTM B145955): Este material se usó en las zonasestructurales de algunos de los prototipos. El bronce fue utilizado enreemplazo de otras aleaciones aprobadas por la EPA. Los plazoscomprometidos para la ejecución del proyecto hicieron imposible laimportación de materiales desde el extranjero.

La composición del bronce SAE 68 es muy similar a la estructura delas aleaciones aprobadas por la EPA (C95200 y C95210). Sólo presentauna mínima diferencia con respecto a los elementos de la aleación:Cobre (0,05%), Aluminio (0,45%), Fierro (0,03%) y Manganeso (0,99%).Sin perjuicio de lo anterior, los porcentajes de estos elementos de laaleación están dentro de los rangos aprobados por la EPA (C63000).Debido esto, se puede argumentar que todos los valores se encontrabandentro de límites seguros, según laTabla 5.

Polipropileno: Este material se usó como refuerzo estructural internoen algunos de los recubrimientos. La finalidad fue lograr un bajo pesoy, por tanto, un menor costo de los prototipos. Además, este polímerofue seleccionado porque no absorbe humedad. Al estar ésta presente,podría favorecer la proliferación de microorganismos, alterando losresultados de la prueba.

A continuación se presentan las especificaciones técnicas para cadauno de los objetos:

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Mesa del paciente (Tray table)• Cubierta de cobre ETP maquinada.• Canto de cobre ETP plegado y maquinado.• Borde de barra de sección circular de bronce SAE B 68 plegado y

maquinado.

Apoya-brazos de la silla• Recubrimiento de zonas rectas de cobre ETP plegado.• Recubrimiento de zonas curvas de cobre ETP repujado en torno

(spinning).• Cuaderna de polipropileno maquinado.

8.4 Estudio comparativo del impacto de las superficies de cobrepara reducir la carga bacteriana

Se instalaron y recubrieron con cobre metálico o sus aleaciones lassuperficies seleccionadas en tres salas de UCI y permanecieron comocontrol otras tres salas de UCI sin cobrizar.

Una vez terminada esta etapa, durante 30 semanas se llevaron a cabolas pruebas microbiológicas en las superficies de cobre y de control,para determinar la reducción en los niveles de la carga bacteriana.

8.5 Recolección de las muestras

Siguiendo el protocolo establecido, el personal entrenado recogió lasmuestras y, cuidadosamente selladas, se enviaron semanalmente portransporte aéreo a la Facultad de Medicina de la Universidad de Chileen Santiago. Las muestras fueron cultivadas en medios enriquecidospara estimar la carga bacteriana total, incluyendo medios selectivospara aislar e identificar las bacterias Gram positivas y Gram negativas.Se puso especial énfasis en la identificación de SAMR, utilizandométodos clásicos y de biología molecular (PCR en tiempo real).

8.6 Resultados y conclusiones de la prueba hospitalaria

En el estudio clínico realizado en las UCIs del Hospital del Cobre deCalama se demostró el poder bactericida y autodesinfectante de lassuperficies de contacto recubiertas con cobre y sus aleaciones.

Se observaron reducciones significativas de la carga bacteriana totaly de los patógenos específicos en todas las superficies cobrizadas.La acción bactericida se mantuvo a lo largo de las treinta semanas demonitoreo. Las variaciones en los porcentajes de reducción podríanatribuirse a la proporción de cobre presente en la aleación o, bien,explicarse por la mayor o menor manipulación a que son sometidaslas diferentes superficies de contacto.

El Gráfico 6 (logarítmico) muestra la reducción promedio en UFC/100cm2

de la carga bacteriana total en las superficies cobrizadas, en comparacióncon las superficies sin cobre durante las treinta semanas de observación.

En el Gráfico 7 se puede apreciar que esta disminución está por sobreel 82%, salvo en el caso del lápiz que se utiliza para ingresar los datosal computador, en el cual la carga bacteriana es de sólo un 46%.

El Gráfico 8 muestra la reducción promedio en UFC/100cm2 de la cargade Staphylococcus spp en las superficies cobrizadas, en comparacióncon las superficies sin cobre durante las treinta semanas de observación.

En el Gráfico 9 muestra la reducción en términos porcentuales.

De acuerdo a los resultados, la prueba microbiológica hecha en lassalas de la UCI del Hospital del Cobre “Dr. Salvador Allende Gossens”,ubicado en la ciudad de Calama, es recomendable la implementaciónde superficies de cobre o sus aleaciones en los ambientes hospitalarios,debido a la notoria reducción de las bacterias que producen las IIH.

Tal decisión será un complemento importante en las medidas de controlde transmisión de los patógenos a través del contacto de las manosdel personal sanitario y desde los reservorios ambientales.

Se prevé un impacto positivo en la reducción de la tasa de infeccionesintrahospitalarias en las UCIs. Sin embargo, para evaluar tales efectosen los pacientes será necesario iniciar programas de vigilancia a largoplazo.

34

100

80

60

40

20

% R

educ

ción

0

91% 82% 92% 83% 49% 88%

6K

5K

4K

2K

1K

0K

CFU

/100

cm

2Non Copper Copper

35

Gráfico 6. Reducción promedio en UFC/100 cm2 de carga bacteriana en superficies cobrizadas versus superficies sin cobre(desde el 9 de junio de 2009 hasta el 29 de diciembre de 2009).

Gráfico 7. Reducción porcentual de carga bacteriana en superficies cobrizadas versus superficies sin cobre(desde el 9 de junio de 2009 hasta el 29 de diciembre de 2009).

Camas Palanca regulaciónde camas

Apoya-brazosde silla

Mesa decomida

Lápiz PC Porta-suero

Camas Palanca regulaciónde camas

Apoya-brazosde silla

Mesa decomida

Lápiz PC Porta-suero

2K

2K

1K

800

400

0

CFU

/100

cm

2

Non Copper Copper

110

88

66

44

22

% R

educ

ción

0

100% 74% 100% 89%

36

Gráfico 9. Reducción porcentual de la carga bacteriana de bacterias Gram negativas en las superficies cobrizadas, en comparación a lassuperficies sin cobre (desde el 9 de junio de 2009 hasta el 29 de diciembre de 2009).

Gráfico 8. Reducción promedio en UFC/100cm2 de la carga de Staphylococcus spp en las superficies cobrizadas, en comparación con lassuperficies sin cobre (desde el 9 de junio de 2009 hasta el 29 de diciembre de 2009).

Camas Palanca regulaciónde camas

Apoya-brazosde silla

Mesa decomida

Lápiz PC Porta-suero

Camas Palanca regulaciónde camas

Apoya-brazosde silla

Mesa decomida

Lápiz PC Porta-suero

37

38

9. Conclusiones

2. Las Fases I y II, corresponden a la investigación en laboratorio y posteriormente a la investigación en UCI’s, respectivamente.3. Como por ejemplo: Unidades de Cuidados Intensivos, quirófanos, etc.4. Como por ejemplo: camas clínicas, mobiliario de uso general y médico, productos sanitarios, etc.

Cobre, eficaz bactericida

Los resultados obtenidos en la prueba hospitalaria, que se llevó a caboen el Hospital del Cobre de Calama fueron concluyentes al demostrarque la reducción de la población de bacterias, que representan lascausas más importantes de infecciones intrahospitalarias, esestadísticamente significativa y en promedio superó el 80%. Es asícomo la implementación de superficies de cobre o sus aleaciones enlos ambientes hospitalarios constituye un complemento importanteen las medidas de control de transmisión de patógenos utilizadasactualmente en hospitales y clínicas.

Se prevé que esta reducción de la carga microbiana tendría un impactopositivo en la disminución de la tasa de infecciones intrahospitalariasen las UCIs. Sin embargo, para evaluar tales efectos en los pacienteses necesario iniciar programas de vigilancia a largo plazo, que constituyenla Fase III de las investigaciones realizadas en este ámbito2.

Cobre bactericida abre nuevas oportunidades de mercado

Se abren numerosas oportunidades de negocios en torno a la propiedadbactericida del cobre en el mercado de la salud pública y privada, sobretodo en aquellas áreas físicas de hospitales y clínicas3, y objetosutilizados en éstas4, que son críticos por su capacidad de transmitirinfecciones intrahospitalarias.

Mediante la utilización de los criterios “valor agregado” y “uso decobre”, se identificó que los diez objetos con mayor potencial demercado son: grifos (llaves de agua), camas/barandas de camas, mesaspara comer, manillas de puertas, porta-sueros, lavatorios, equipos debaño, manillas de las camas (placas para empujar), carros y tecladosdel computador.

Además, el resultado de una encuesta realizada arrojó que un 77% dela población consultada, está dispuesta a la adopción de cobre o susaleaciones como material alternativo para los objetos utilizados en losambientes hospitalarios, por su definitiva contribución al control dela carga bacteriana en zonas críticas de intenso contacto por el personalde salud.

Por último, cabe destacar que en materia de salud pública, surge laposibilidad de desarrollo de nuevas aplicaciones, no sólo en hospitalesy clínicas, sino también en medios de transporte masivos, bañospúblicos, establecimientos educacionales, gimnasios, etc.

Los desafíos que quedan

La sustentabilidad del mercado del cobre en el largo plazo, constituyeuna piedra angular en las aspiraciones de desarrollo de la nación, dadala importancia que ha tenido, y tiene en la actualidad, la evolución dela actividad minera en el crecimiento del país e ingresos fiscales.

39

5. Con excepción de circunstancias impredecibles, como las del terremoto ocurrido el 27 de febrero de 2010.

Eje 1. Formación de capital humano. Es necesario crear una masacrítica de investigadores, profesionales y técnicos relacionados con eldesarrollo de usos y aplicaciones de cobre no convencionales.

Eje 2. Esfuerzos en mejoramiento productivo y desarrollo de mercadoson complementarios. Hasta la fecha los esfuerzos privados de lascompañías mineras y del sector público involucrado, han estadocentrados mayormente en mejorar las eficiencias productivas en lacadena de valor del cobre.

El proyecto país que se propone constituye un complemento a lasmejoras de eficiencia productiva actualmente en curso, al agregarvalor a nuestro principal producto de exportación.

Eje 3. Organizándonos para el proyecto de largo plazo. El proyecto paíspropuesto debe tener un horizonte mínimo de 20 años plazos, ya quelos esfuerzos en I+D+i toman tiempo en dar frutos. Por lo tanto, laorgánica y financiamiento del proyecto debe ser independiente5, delas contingencias políticas, sociales y económicas del país.

Además, por las características del proyecto país propuesto, serecomienda como aliados estratégicos del mismo a la InternationalCopper Association, Ministerio de Minería, Consejo Minero, Conicyt,Corfo y universidades.

Para la prueba hospitalaria realizada en Calama, se fabricaron objetosa partir de productos comerciales cuyas aleaciones se encuentrandentro de las registradas por la EPA como bactericidas (ClasificaciónUNS C12500). Con el objetivo de asegurar este registro en los objetosfinales, se utilizaron procesos de conformado en estado sólido talescomo corte y deformado en frío.

Cabe destacar que los procesos de recubrimiento con cobre tales comoelectro depositación, proyección de partículas de cobre a altas velocidadessobre superficies metálicas, pintura, entre otros, no aseguran elcumplimiento de los requisitos del registro de EPA.

Por lo tanto, el análisis sobre el tipo de aleación y proceso de manufacturaa utilizar es fundamental para quienes deseen emplear el cobre o susaleaciones como superficie de contacto bactericida y hacer declaracionespúblicas de esta propiedad en sus productos.

A pesar de ello, se destinan escasos recursos en nuestro país, en relaciónal volumen del negocio, a la búsqueda de nuevos usos y aplicacionespara este metal.

En este contexto, el conocimiento generado en el presente proyectoes un primer paso para explorar cómo el país puede aprovechar lasoportunidades de negocio y desarrollo que abre la propiedad bactericidadel cobre. No obstante, existen barreras y desafíos que deben serabordados con el objetivo de introducir de manera masiva el cobrecon su propiedad bactericida en el mundo de la salud. Los más relevantesse indican a continuación:

1. Baja disponibilidad de aleaciones certificadas por la EPA en formatoscomerciales. Del total de las aleaciones de cobre aprobadas por laEPA, sólo un 22% se podían comprar directamente en el mercadoal año 2009.

2. Altos costos y esfuerzos en la implementación. Existe en el mundo,una escasez de capacidades técnicas y humanas en relación aprocesos de manufactura en cobre, para usos no convencionales deeste metal. Particularmente este aspecto se ve agudizado en Chile,dado que la economía chilena se ha basado históricamente enexportación de materias primas. Lo anterior se traduce actualmenteen altos costos de fabricación.

3. Aspecto visual del cobre. Existe una barrera cultural para el uso delcobre, debido a que su oxidación en condiciones ambientalesnormales (fenómeno conocido como tarnishing), le da un aspectovisual “desaseado” si se compara con la “limpieza visual” del aceroinoxidable, material de uso masivo en ambientes hospitalarios.

Se propone

Desarrollar un proyecto país con visión de largo plazo, consecuentecon las políticas de innovación y competitividad existentes en laactualidad. El trabajo conjunto de todos los actores involucradospermitirá superar las barreras identificadas.

La propuesta de este proyecto, fue sometido al escrutinio de importantesactores a nivel nacional del mundo académico, empresarial y público.

El resultado de éste, fue la validación del proyecto país en I+D+i enusos no convencionales del cobre, y una propuesta de los ejes quedeben sustentar el desarrollo de su estrategia. Los ejes identificadospor las personalidades consultadas fueron:

40

41

42

10. Referencias

[1] Michels HT, Noyce JO and Keevil CW. Effects of temperature and humidity on theefficacy of methicillin-resistant Staphylococcus aureus challenged antimicrobialmaterials containing silver and copper. Lett Appl Microbiol 2009; 49:191-195.

[2] Wood MW, Lund RC, and Stevenson KB. Bacterial contamination of stethoscopeswith antimicrobial diaphragm covers. AJIC 2007; 35:263-266.

[3] Brenner P.,Nercelles P., Pohlenz M., Otaíza F. y Alumnos del Magister en InfeccionesIntrahospitalarias. Costo de las infecciones intrahospitalarias en hospitales chilenosde alta y mediana complejidad. Rev Chile Infect 2003; 20 (4): 285-290.

[4] Cimolai N. MRSA and the environment: implications for comprehensive controlmeasures.Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2008;27:481-493.

[5] Casey A, Lambert PA, Miruszenko I, and Elliott TSJ. Copper for preventing microbialenvironmental contamination. ASM and IDSA 48th Annual Meeting. Paper 1733.

[6] Gaynes, R., C. Richards, J. Edwards, T. G. Emori, G. Peavy, J. Tolson, and N. N. I. S.N. Hospitals. Feeding Back Surveillance Data to Prevent Hospital-Acquired Infections.Emerging Infectious Diseases 2001; 7:295-298.

[7] Berens, M. J. 2002. INVESTIGATION: UNHEALTHY HOSPITALS: Infection epidemiccarves deadly path, p. 1-6, Chicago Tribune, Online Edition ed, Chicago.

[8] Wilks, M., A. Wilson, S. Warwick, E. Price, D. Kennedy, A. Ely, and M. R. Millar.Control of an Outbreak of Multidrug-Resistant Acinetobacter baumanniicalcoaceticusColonization and Infection in an Intensive Care Unit (ICU) Without Closing the ICUor Placing Patients in Isolation. Infect Control Hosp Epidemiol 2006: 27:654-8.

[9] Michels HT, Noyce JO and Keevil CW. Potential use of copper surfaces to reducesurvival of epidemic meticillin-resistant Staphylococcus aureus in the healthcareenvironment. Journal of Hospital Infection (2006), 1-9.

[10] Prado V., Esparza M., Vidal R., Durán C. Actividad bactericida de superficies decobre y acero inoxidable sobre bacterias asociadas a infecciones nosocomiales,en un modelo in vitro de adherencia y supervivencia. XXVI Congreso Chileno deInfectología, Viña del Mar, 2009.

[11] Jones RH - Environmental effects on engineered materials, 2001 - Marcel Dekker.

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www.antimicrobialcopper.com

Hospital del Cobre de Codelco “Dr. Salvador Allende Gossens”, Calama, segunda región de Chile

Cobre Antimicrobiano:científicamentecomprobadoUna propiedad milenaria que revoluciona hoyel mercado de la salud