Utilizzo dell’ozono per la sanificazione degli ambienti nello studio odontoiatrico. Valutazione dell’efficacia e conseguenze per la salute.

Utilizzo dell’ozono per la sanificazione degli ambienti nello studio odontoiatrico. Valutazione dell’efficacia e conseguenze per la salute.

A cura del Dott. Dr. Giovanni Molina Rojas Consigliere ANDI TREVISO

1. INTRODUZIONE

Dopo un lungo lockdown nazionale, il 4 maggio 2020 si è conclusa la Fase 1 ed è cominciato il periodo di convivenza con il virus. La categoria degli odontoiatri, una delle più esposte alla trasmissione dell’infezione, in realtà non ha mai cessato la propria attività, limitandola però nella Fase 1 alla gestione delle urgenze e di quelle prestazioni giudicate indifferibili dal sanitario e dal paziente. Purtroppo la carenza di chiare indicazioni cliniche procedurali di riferimento riguardanti gli standard minimi di sicurezza per ridurre al minimo il rischio di trasmissione di infezione in ambito odontoiatrico ha messo in difficoltà molti colleghi. A questa condizione di incertezza si sono sommate da parte di diverse fonti, più o meno attendibili, informazioni false e fuorvianti, o anche semplicemente contrastanti tra di loro, alcune delle quali riguardavano proprio l’Odontoiatria.

Uno degli ambiti dove sembra ci sia ancora poca chiarezza è quello delle igienizzazioni e sanificazioni degli ambienti lavorativi. Purtroppo molti importatori, grossisti, distributori e farmacisti non hanno chiari i profili legislativi riguardo alla tipologia di prodotti che stanno proponendo. A questo proposito è importante sottolineare che al momento nessun decreto parla di macchinari determinati, né dell’obbligo di affidarsi ad aziende specializzate, ma si esige una sanificazione con procedure semplici e scrupolose.
Il consiglio che viene dato dalle fonti ufficiali è quindi quello di, usando le parole del Presidente Cao, Raffaele Landolo, “dare ascolto solo alle informazioni istituzionali, che arrivano cioè dal Ministero, dalla stessa Oms e, per quanto riguarda l’Odontoiatria, dalla Cao”.

La sanificazione con ozono è un metodo di decontaminazione degli ambienti lavorativi che si sta diffondendo molto rapidamente in diversi settori commerciali, incluso quello odontoiatrico. Secondo le aziende che ne commercializzano i macchinari, l’ozono sembra infatti offrire numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali metodi di detersione delle superfici: basso costo, elevata efficacia contro tutti i microorganismi, tempo di azione ridotto, raggiungimento di tutte le superfici contaminate, assenza di odore, assenza di residui. Proprio però alla luce di quanto detto nel paragrafo precedente, è importante valutare con molta attenzione le posizioni degli enti istituzionali prima di acquistare qualunque tipologia di macchinario. A questo scopo ANDI Treviso ha deciso di approfondire e fare chiarezza riguardo all’efficacia dei dispositivi che producono ozono per la sanificazione degli ambienti.

2. LINEE GUIDA RELATIVE ALLA SANIFICAZIONE DEGLI AMBIENTI

E’ stato dimostrato che i Coronavirus umani possono persistere su superfici come metallo, vetro o plastica per un periodo di 48 ore (Otter Ja et al., 2016; Kampf G et al., 2020), e il SARS-Cov2 può persistere sulle superfici fino a 72h (Van Doremalen N et al., 2020). L’ambiente sanitario odontoiatrico è stato definito uno scenario con livello medio-alto di rischio di infezione in base al tipo di lavoratore, l’ambiente in cui lavora, le procedure che svolge e con quanta frequenza svolge quelle stesse procedure (Decreto Legislativo 81/2008).
Riguardo alla prevenzione contro l’infezione da SarsCoV-2, non sono ancora disponibili chiare evidenze scientifiche in letteratura, tuttavia da parte degli enti governativi è stato necessario identificare le protezioni che riguardano abbigliamento, protocolli operativi, disinfezione degli ambienti e gestione delle sale d’attesa e dei front-office (Peng X et al., 2020).

2.1 Linee guida ufficiali italiane

Allo stato attuale sono disponibili due importanti documenti di riferimento: il Rapp. ISS COVID-19 Numero 5/2020 e il DVR Covid-19 sviluppato da ANDI.

Nel Rapp. ISS COVID-19 Numero 5/2020 si legge quanto segue:

Secondo quanto stabilito dalla letteratura e dalle indicazioni del Ministero della Salute (Kampf G et al., 2020; Ministero della salute Febr 2020) i coronavirus della SARS e della MERS sono efficacemente inattivati da adeguate procedure di sanificazione che includano l’utilizzo dei comuni disinfettanti di uso ospedaliero, quali ipoclorito di sodio (0.1% -0,5%), etanolo (62-71%) o perossido di idrogeno (0.5%), per un tempo di contatto adeguato (nell’articolo sopracitato di Kampf il tempo stimato è di 1 minuto). Non vi sono al momento evidenze scientifiche che facciano supporre una maggiore sopravvivenza ambientale o una minore suscettibilità ai disinfettanti sopramenzionati da parte del SARS 2-CoV.
Come dimostrato dalle evidenze scientifiche le particelle di aeresol inferiori a 5 micron sono vettori di trasmissione patogena, quindi è necessaria la detersione di tutte le zone dello studio dalle meno alle più critiche. (Bentley CD et al., 1994; CDC 2020; Szymanska J et al., 2007; Ishihama K et al., 2008; Al-Eid RA et al., 2018; Coulthard P et al. 2020).Il Center for Disease and Control di Atlanta (CDC 2020) raccomanda una disinfezione ambientale sino a 6 piedi (182,88 cm) dal paziente sintomatico.Ciò rende indispensabile un’adeguata e accurata disinfezione delle superfici di lavoro.
Per l’aerazione degli ambienti lavorativi si raccomanda di attuare l’aerazione naturale delle aree operative per almeno 10-15 minuti (Pyankov OV et al., 2018). In caso di condizionatore si raccomanda la pulizia settimanalmente dei filtri degli impianti secondo le indicazioni del produttore.
Laddove il sistema centralizzato preveda un ricambio di aria (Ventilazione Meccanica Controllata), si deve escludere completamente il ricircolo dell’aria ed effettuare periodicamente la manutenzione dei filtri. (Rapporto ISS COVID-19 • n. 5/2020; Politecnico di Torino, 2020)
In assenza di ventilazione naturale è raccomandabile almeno 15/ricambi di aria/ora in maniera forzata (D.L. 81/08; Conferenza Stato-Regioni, 2016).

Nel DVR Covid-19 sviluppato da ANDI si riscontrano posizioni allineate al testo del gruppo di lavoro ISS:

Le raccomandazioni generali per la prevenzione della diffusione di COVID-19 includono l’arieggiamento frequente dei locali e la disinfezione di superfici che possono essere contaminate. Virologi ed infettivologi in occasione di webinar riservati all’odontoiatria hanno ritenuto non necessario provvedere all’applicazione di particolari sistemi di purificazione o filtrazione dell’aria in relazione all’attuale pandemia e non ritengono necessari particolari accorgimenti non previsti dai normali protocolli di manutenzione degli impianti esistenti.
Per quanto riguarda la sanificazione degli ambienti viene indicato di:

  • Effettuare pulizia frequente (almeno due volte al giorno) nella stanza del residente con acqua e detergenti seguita da disinfezione con ipoclorito di sodio allo 0,5% (equivalente a 5000 ppm) per la disinfezione di superfici toccate frequentemente e dei bagni, e allo 0,1% (equivalente a 1000 ppm) per le altre superfici; prestare particolare attenzione alle aree comuni11; e areare frequentemente i locali.
  • Disinfettare con alcol etilico al 70% i dispositivi di cura o attrezzature riutilizzabili (ad esempio, i termometri e gli stetoscopi) ogni volta che si usano da un residente all’altro.
  • Garantire una ventilazione regolare degli ambienti.

2.2 Linee guida internazionali

Nell’Interim guidance della WHO del 19 marzo 2020 viene spiegato che nelle strutture ospedaliere un adeguato distanziamento e una adeguata ventilazione degli ambienti sono sufficienti per prevenire l’infezione. Le procedure di pulizia e disinfezione devono essere seguite in modo consistente e corretto. La pulizia delle superfici contaminate con acqua e i detergenti comunemente utilizzati nelle strutture ospedaliere (ad esempio ipoclorito di sodio) sono efficaci e sufficienti.
Nell’Interim guidance della WHO del 23 aprile 2020 viene specificato che molti disinfettanti sono efficaci contro virus come il COVID-19. La WHO raccomanda in particolare modo l’uso di:

  • Alcool etilico al 70% per disinfettare piccole superfici e attrezzatura (ad esempio termometri) tra un paziente e l’altro
  • Ipoclorito di sodio allo 0.1% (1000 ppm) per disinfettare superfici e allo 0.5% (5000ppm) per disinfettare sangue o fluidi corporei in strutture sanitarie.

Negli Stati Uniti, riguardo alla detersione e disinfezione degli ambienti dello studio odontoiatrico il CDC (Centers for Disease Control and Prevention) raccomanda di attenersi alle linee guida già utilizzate nella normale pratica clinica (Guidelines for Infection Control in Dental Health-Care Settings – 2003). In particolare, viene raccomandato di:

  • Pulire, disinfettare o eliminare le superfici e lo strumentario localizzato entro un raggio di (circa) 2 metri dal paziente sintomatico.
  • Utilizzare prodotti approvati dall’EPA (Environmental Protecton Agency) come agenti efficaci contro il SARS-CoV-2 (List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus claims for use against SARS-CoV-2).

2.3 Linee guida: considerazioni

Dopo una scrupolosa ricerca delle fonti ufficiali a disposizione, non è stato possibile trovare nessun ente governativo che raccomandasse l’utilizzo di macchinari o protocolli di disinfezione diversi dai tradizionali. Non è stato possibile trovare alcun documento che facesse riferimento all’ozono come valida alternativa ai metodi di sanificazione tradizionali.

3. LA SANIFICAZIONE DEGLI AMBIENTI CON OZONO

3.1 L’ozono: generalità e meccanismo d’azione

L’ozono è una molecola costituita da 3 atomi di ossigeno (O3). Si tratta di una molecola caratterizzata da un alto potenziale ossidativo, nettamente superiore a quello del cloro. Il forte potere ossidante dell’ozono consente al gas di ossidare ed inattivare numerosi composti organici (fenoli, benzene, trialometani, pesticidi) ed inorganici (cianuri, solfiti, nitriti). A livello cellulare, anche i principali effetti tossici dell’ozono sono riconducibili al suo potere ossidativo e quindi alla capacità di ossidare e perossidare le biomolecole, sia direttamente che indirettamente (Khadre et al., 2001).
Il principale meccanismo di azione dell’ozono è la perossidazione lipidica, che genera composti biologicamente attivi che a livello cellulare causano danni ai fosfolipidi di membrana.
La tossicità dell’ozono dipende, inoltre, dalla sua capacità di ossidare gli amminoacidi alterando irreversibilmente la struttura e la funzione delle proteine. Gli amminoacidi più sensibili all’azione dei radicali liberi sono prolina, istidina, quelli contenenti gruppi tiolici (cisteina e metionina) e gruppi aromatici (fenilalanina, tirosina, triptofano) (Menzel et al., 1971).
Una delle conseguenze più gravi legate all’attività dei radicali liberi derivanti dall’ozono è quella che si esplica a livello del DNA. I radicali liberi producono una serie di lesioni al DNA, causando rotture, distorsioni della doppia elica e legami crociati fra le basi azotate (Roy et al 1981).

3.2 Potere disinfettante dell’ozono

La capacità dell’ozono di agire come agente disinfettante è un argomento molto controverso. La letteratura scientifica si divide tra articoli che ne sostengono l’efficacia, e articoli che invece ne sconsigliano l’utilizzo.
Gli studi a favore dell’ozono ne descrivono un potere disinfettante molto superiore rispetto ad altri agenti chimici comunemente utilizzati, come ad esempio l’ipoclorito di sodio, la formaldeide o l’acido peracetico. In concentrazioni pari a 0.2-0.5 mg/l, associate a un tempo di contatto di 10 minuti, l’ozono è in grado di inattivare batteri, spore e virus dispersi in soluzione acquosa (Amato et al., 2002; AAMI, 2004). Uno studio molto recente ne ha confermato la particolare efficacia contro i virus soprattutto se associato ad alte concentrazioni di umidità relativa (Debuis et al., 2020).
Il motivo delle controversie è tuttavia dovuto alle diverse condizioni ambientali in cui è stato sperimentato il meccanismo d’azione dell’ozono. Tutti gli studi che ne confermano l’efficacia, hanno utilizzato l’ozono in soluzione acquosa o ad alte concentrazioni di umidità relativa. Questo perchè l’ozono viene utilizzato principalmente per la purificazione delle acque o nell’industria alimentare, ambienti dove è possibile ricreare le condizioni ideali per la sua efficacia contro i microorganismi.
Ben diversa invece si è dimostrata l’efficacia dell’ozono utilizzato esclusivamente come gas libero e non associato ad acqua o elevate percentuali di umidità. In uno studio del 1998 è stata valutata l’efficacia dell’ozono nella decontaminazione di stanze ospedaliere. In questo studio l’ozono si è dimostrato inefficace se utilizzato in concentrazioni pari a 0.14ppm, anche se applicato per un lungo periodo di 4 o 7 ore consecutive (Berrington et al. 1998).
Un altro motivo di fraintendimento è la concentrazione di ozono utilizzata per sanificare una superficie. Nella tabella sotto vengono riportate le concentrazioni necessarie ad ottenere l’eliminazione degli agenti patogeni.

TABELLA: Inattivazione di batteri, virus, funghi, muffe ed insetti in seguito ad ozonizzazione
(Fonti: Edelstein et al., 1982; Joret et al., 1982; Farooq and Akhlaque,1983; Harakeh and Butle, 1985; Kawamuram et al. 1986)

ORGANISMOCONCENTRAZIONETEMPO DI ESPOSIZIONE
BATTERI (E. Coli, Legionella, Mycobacterium, Fecal Streptococcus)0,23 ppm – 2,2 ppm< 20 minuti
VIRUS (Poliovirus type-1, Human Rotavirus, Enteric virus)0,2 ppm – 4,1 ppm< 20 minuti
MUFFE (Aspergillus Niger, vari ceppi di Penicillum, Cladosporium)2ppm60 minuti
FUNGHI (Candida Parapsilosis, Candida Tropicalis)0,02 ppm – 0,26 ppm< 1,67 minuti
INSETTI (Acarus Siro, Tyrophagus Casei, Tyrophagus Putrescientiae)1,5 – 2 ppm30 minuti

Vediamo che le concentrazioni efficaci per virus e batteri vanno da 0.2ppm fino a 4.1ppm. Come verrà descritto in seguito alcuni enti internazionali (la Food and Drug Administration – FDA, la Occupational Safety and Health Administration – OSHA, il National Institute of Occupational Safety and Health – NIOSH, e l’Environmental Protection Agency – EPA) considerano l’ozono un gas tossico e ne impongono concentrazioni non superiori a 0.05-0.1ppm negli ambienti lavorativi. Ne deriva che se utilizzato in concentrazioni non tossiche, l’ozono con tutta probabilità non sarebbe efficace per una adeguata sanificazione degli ambienti.
Per quanto riguarda l’efficacia dell’ozono contro il Covid-19, una recente review ha analizzato la letteratura attualmente disponibile. In base al suo meccanismo d’azione si presume che l’ozono possa essere efficace anche contro il virus Covid-19 ma al momento non c’è alcuna evidenza scientifica a supporto di questa ipotesi (Hajebrahimi et al., 2020).

3.3 Tossicità dell’ozono

L’ozono è una sostanza tossica per l’uomo. Studi scientifici hanno dimostrato che già a concentrazioni inferiori a 0.2ppm può causare sintomi soprattutto a carico delle vie respiratorie: alterazione della permeabilità degli epiteli con conseguente riduzione della funzionalità polmonare (fino ad edema), tosse, dispnea, aggravamento delle patologie respiratorie (ad esempio asma) e reazioni infiammatorie (Krishna et al., 1995; Krishna et al., 1998). L’ozono è anche causa di altri disturbi quali bruciore agli occhi, mal di testa, debolezza. Si sospetta inoltre anche una possibile genotossicità della molecola (Victorin, 1992). Infine l’ozono, a causa del suo elevato potenziale ossidativo, potrebbe reagire con altri componenti chimici presenti nella stanza dove viene immesso, e potenzialmente liberare dei composti volatili pericolosi per la salute (Weschler et al., 1992a, 1992b, 1996; Zhang and Lioy, 1994).
Per questi motivi diversi enti internazionali hanno espresso severe disposizioni riguardo all’esposizione all’ozono. Ad esempio la Food and Drug Administration (FDA) impone che l’output di ozono per strumentazione medica non deve superare 0.05 ppm. La Occupational Safety and Health Administration (OSHA) impone che i lavoratori non devono essere esposti in media a una quantità di ozono di 0.10 ppm per 8 ore. Il National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) racomanda un limite massimo di esposizione di 0.10 ppm, da non superare in alcun caso. Gli standards nazionali di qualità dell’aria dell’Environmental Protection Agency (EPA) impongono un limite massimo di esposizione di 0.08ppm nella media di 8 ore.

3.4 Normativa italiana

Le uniche due posizioni del Governo Italiano riguardo all’utilizzo dell’Ozono come presidio di sanificazione degli ambienti che è stato possibile reperire sono:
– “Parere del CNSA sul trattamento con ozono dell’aria negli ambienti di stagionatura dei formaggi” rilasciato dal Ministero della Salute, dipartimento della sanità pubblica veterinaria della sicurezza alimentare e della nutrizione, il 27 ottobre 2010.
– Il protocollo del 31 Luglio 1996 n°24482, nel quale Il Ministero della Sanità ha riconosciuto l’utilizzo dell’ozono nel trattamento dell’aria e dell’acqua, come presidio naturale per la sterilizzazione di ambienti contaminati da batteri, virus, spore, muffe ed acari.
Queste risorse sembrerebbero essere troppo esigue per affermare che gli organismi statali italiani raccomandino l’utilizzo dell’ozono come presidio di sanificazione di strutture medico-sanitarie, soprattutto al fine di prevenire trasmissione delle infezioni da coronavirus, incluso il Covid-19. Anzi, proprio la mancanza di documenti ufficiali che facciano specificatamente riferimento all’ozono come presidio di disinfezione in ambito medico-sanitario (non solo eccezionale, come nel caso dell’attuale pandemia da Covid-19, ma anche routinario) suggerisce molta prudenza riguardo al suo utilizzo nello studio odontoiatrico.
Diverse aziende produttrici o distributrici di purificatori d’aria a base di ozono fanno riferimento ai due documenti citati sopra per giustificarne la vendita come sanificatori per ambienti. E’ importante sottolineare che suddetti documenti fanno riferimento all’utilizzo dell’ozono per l’industria alimentare o per la purificazione delle acque. In questi ambiti le modalità di sanificazione con ozono sono molto diverse (elevata concentrazione del gas e suo utilizzo in soluzione acquosa o ad elevate percentuali di umidità) e non riproducibili in normali ambienti commerciali frequentati da persone come gli studi odontoiatrici.

3.5 Normativa internazionale

Il Centers for Disease Control and Prevention (CDC) e la United States Environmental Protection Agency (EPA) affermano che non è presente alcuna evidenza scientifica riguardo all’efficacia dell’ozono, mentre i classici disinfettanti già utilizzati in ambito ospedaliero (List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus claims for use against SARS-CoV-2) si sono dimostrati efficaci e sufficienti per un’adeguata disinfezione delle superfici contaminate e per la prevenzione delle infezioni da Covid-19. Anzi, in un documento della stessa agenzia EPA (“Ozone Generators that are Sold as Air Cleaners: An Assessment of Effectiveness and Health Consequences”), si ribadisce che non solo è scientificamente provato che l’ozono NON è efficace nella disinfezione degli ambienti, ma addirittura potrebbe rappresentare un pericolo per la salute delle persone che frequentano gli ambienti in cui le macchine che producono ozono operano. Il documento inoltre fornisce alcune precisazioni importanti:

  • L’evidenza scientifica dice che non è possibile ottenere decontaminazione dell’aria o delle superfici a concentrazioni di ozono che siano inferiori agli standards governativi.
  • E’ molto difficile controllare la concentrazione di ozono in una stanza. Ogni macchinario dovrebbe essere calibrato in modo specifico per la cubatura della stanza dove viene installato. Inoltre è difficile evitare che al termine del trattamento non rimangano dei residui del gas nella stanza dannosi per la salute.

4. CONCLUSIONI

L’ozono è un agente disinfettante che viene già utilizzato con successo in alcuni settori industriali perchè possiede delle caratteristiche molto interessanti. Se utilizzato in precise condizioni di isolamento ed elevata umidità, o ancora meglio dissolto in acqua, presenta numerosi vantaggi: basso costo, elevata efficacia contro tutti i microorganismi, tempo di azione ridotto, raggiungimento di tutte le superfici contaminate, assenza di odore, assenza di residui. In base al suo meccanismo d’azione si presume che possa essere efficace anche contro il virus Covid-19 ma al momento non c’è alcuna evidenza scientifica a supporto di questa ipotesi.

Studi scientifici hanno tuttavia dimostrato un’efficacia dell’ozono molto inferiore quando esso viene utilizzato in forma gassosa in normali condizioni ambientali. In assenza di acqua o in assenza di elevata umidità infatti, l’ozono ha un ridotto potere igienizzante, e necessita di concentrazioni più elevate (tossiche per l’uomo) e tempi più lunghi per esplicare la sua azione contro i microorganismi patogeni. A questo si somma il fatto che l’ozono, con il suo alto potenziale ossidativo, attacca gli elastomeri (gomma naturale, polibutadiene, stirene-butadiene gomma e gomma nitrilica) causandone degradazione e fissurazione. Il suo uso ripetuto potrebbe quindi danneggiare alcune strumentazioni presenti all’interno delle stanze in cui viene utilizzato.

L’ozono è un gas tossico per il sistema respiratorio che per essere utilizzato in sicurezza dovrebbe essere mantenuto a concentrazioni basse, sotto 0.10ppm (quindi poco efficaci visto che le concentrazioni normalmente raccomandate dalle case produttrici vanno da 0.2ppm fino a 4.1ppm). Sono necessari inoltre una precisa taratura dei macchinari che lo producono in base alle dimensioni della stanza da sanificare, l’isolamento delle stanze trattate e protocolli per un’adeguata aereazione dei locali dopo il suo utilizzo.

Secondo la normativa italiana e internazionale le tradizionali procedure di sanificazione con prodotti come l’ipoclorito di sodio (0.1% -0,5%), l’etanolo (62-71%) o il perossido di idrogeno (0.5%), associate ad una frequente ventilazione dei locali di almeno 10-15 minuti sono misure sufficienti a garantire la prevenzione delle infezioni da Covid-19. Alcune agenzie internazionali come il Centers For Disease Control and Prevention (Cdc) o la United States Environmental Protection Agency (Epa), sconsigliano esplicitamente l’utilizzo di macchinari ad ozono perché ritenuti non solo inefficaci ma anche potenzialmente dannosi per la salute.

In conclusione, l’ozono, utilizzato come agente disinfettante, presenta sicuramente delle caratteristiche molto interessanti, e protrebbe costituire una valida risorsa per la sanificazione di ambienti odontoiatrici. E’ consigliato tuttavia attendere che future evoluzioni della tecnologia ne consentano il suo utilizzo in totale sicurezza e che ulteriori studi scientifici ne confermino l’efficacia. Per il momento si raccomanda di limitarsi a seguire le linee guida di sanificazione indicate da enti governativi e autorevoli come il Ministero della Sanità, la Cao, l’ANDI, l’OMS e il Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

PER ULTERIORI APPROFONDIMENTI

Sito della United States Environmental Protection Agency (EPA) con approfondimento sui depuratori d’aria all’ozono:
https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/ozone-generators-are-sold-air-cleaners

Sito del dipartimento Environmental Protection Agency dello stato della California con approfondimento sui depuratori d’aria all’ozono:
https://ww2.arb.ca.gov/our-work/programs/air-cleaners-ozone-products/hazardous-ozone-generating-air-purifiers

Sito del governo del Nuovo Galles del Sud (Australia) – Factsheet sui generatori di ozono:
https://www.health.nsw.gov.au/environment/factsheets/Pages/ozone-generators.aspx

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