Metody sterylizacji

Oprócz sterylizacji parą wodną pod ciśnieniem istnieje wiele innych metod wyjaławiania materiałów. Niektóre z nich z powodzeniem stosuje się w gabinetach lekarskich, laboratoriach i innych placówkach. Są jednak i takie, które albo odeszły już w przeszłość albo obecnie wykorzystywane są bardzo rzadko. Sterylizacja termiczna, gazowa, chemiczna to tylko niektóre ze sposobów zabijania bakterii, wirusów i drobnoustrojów, o których przeczytacie na naszym blogu.

Poprzedni wpis na naszym blogu poświęcony był zasadom, których należy przestrzegać podczas procesu wyjaławiania narzędzi medycznych w autoklawie parowym. Sterylizacja parą wodną pod ciśnieniem jest obecnie najpopularniejszą metodą stosowaną w gabinetach lekarskich, salonach kosmetycznych, gabinetach stomatologicznych, laboratoriach analitycznych i we wszystkich innych placówkach, w których konieczne jest zapewnienie odpowiedniego poziomu higieny. Jest niezawodna, szybka, tania oraz bezpieczna zarówno dla ludzi, jak i środowiska. Oprócz sterylizacji parowej istnieją jednak inne metody wyjaławiania różnego typu materiałów. Postaramy się je pokrótce przybliżyć.

Sterylizacja termiczna

Najstarszą znaną metodą zabijania drobnoustrojów jest wypalanie narzędzi w ogniu zwane inaczej wyżarzaniem. Sposób ten jest bardzo skuteczny, lecz obecnie trudno wyobrazić sobie ognisko lub piec ustawiony na środku sali operacyjnej i lekarzy, którzy niczym w średniowiecznej kuźni czekają aż skalpel nagrzeje się do czerwoności.

Nieco bardziej zaawansowaną metodą wyjaławiania przy pomocy wysokiej temperatury jest sterylizacja suchym powietrzem. Przeprowadzana jest ona w temperaturze od 160 do 180°C, w specjalnie do tego celu przeznaczonych sterylizatorach. W zależności od rodzaju wyjaławianego materiału i jego wytrzymałości termicznej, proces ten może trwać od kilkunastu minut nawet do dwóch godzin.

Wadą tego rozwiązania jest fakt, że nie można w ten sposób sterylizować niektórych rodzajów wsadów takich jak wyroby włókiennicze, materiały opatrunkowe, płyny czy guma. Co więcej, metoda ta jest stosunkowo czasochłonna i nieekonomiczna, dlatego w wielu krajach została wycofana. W Polsce przy pomocy gorącego, suchego powietrza wciąż sterylizuje się szkło laboratoryjne.

Sterylizacja promieniowaniem

Do wyjaławiania niektórych typów wsadów stosować można także metodę sterylizacji przy pomocy promieni UV lub promieniowania jonizującego. Sterylizacja promieniami UV polega na naświetlaniu materiału promieniowaniem o długości fal od 210 do 328 nm, przy czym najbardziej aktywne jest to o długości fali 254 nm. Wykorzystuje się do tego celu lampy rtęciowe. Promieniowanie UV działa głównie na formy wegetatywne, zmieniając strukturę kwasów nukleinowych. Wadą tej metody jest jednak fakt, że jest szkodliwa dla ludzkiego organizmu, dlatego stosuje się ją głównie do jałowienia powierzchni lub powietrza.

Sterylizacja przy pomocy promieniowania jonizującego, którego źródłem mogą być izotopy emitujące promieniowanie gamma, stosowana jest z kolei w przypadku materiałów termolabilnych, czyli wrażliwych na wysoką temperaturę. Najczęściej wyjaławia się w ten sposób wyroby medyczne jednorazowego użytku, materiały transplantacyjne, produkty lecznicze oraz kosmetyki.

Sterylizacja gazowa

Sterylizacja gazowa to proces wyjaławiania wirusów oraz bakterii na powierzchni poddanego sterylizacji przedmiotu, który odbywa się przy pomocy gazów takich jak tlenek etylenu, czy formaldehyd. Ten pierwszy – tlenek etylenu – wykazuje działanie bakteriobójcze i wirusobójcze, charakteryzując się dużą zdolnością do wnikania w głąb danego tworzywa. Dlatego też, używa się go zazwyczaj do sterylizacji gazowej materiałów i sprzętu medycznego z tworzyw sztucznych, które pod wpływem działania wysokiej temperatury mogłyby ulec odkształceniu. W przypadku jałowienia materiałów przy pomocy tlenku etylenu, niezbędne jest przeprowadzenie sterylizacji w specjalnym pomieszczeniu, wyposażonym w bezpieczny system wentylacji. Sterylizacja gazowa tlenkiem etylenu, jest bowiem bardzo niebezpieczna dla osób obsługujących komory gazoszczelne, w których przeprowadzany jest proces.

Na czym polega sterylizacja gazowa?

Sterylizacja gazowa przy pomocy formaldehydu, polega natomiast na doprowadzeniu substancji do stanu gazowego, poprzez wielokrotną zmianę ciśnienia. Pierwszym etapem tego procesu jest wytworzenie próżni wstępnej w sposób pulsacyjny. Do utrzymanej w warunkach próżniowych komory dostarczana jest kilkukrotnie para oraz formaldehyd, który pod wpływem zmian ciśnienia penetruje poddawany sterylizacji wsad. Formaldehyd jest palny i wysoce reaktywny, dlatego w połączeniu z powietrzem może tworzyć mieszaninę wybuchową. Podobnie jak w przypadku sterylizacji gazowej tlenkiem etylenu, należy postępować ściśle według instrukcji.

Sterylizacja chemiczna

Sterylizacja chemiczna przeprowadzana jest przy pomocy roztworów aldehydu glutarowego lub kwasu nadoctowego. W przypadku aldehydu glutarowego najczęściej stosuje się roztwór 2% o pH 7,5-8 z dodatkiem 0,3% wodorowęglanu sodu. Sama substancja wykazuje silne działanie bakteriobójcze, wirusobójcze i grzybobójcze, dlatego metody tej najczęściej używa się do wyjaławiania endoskopów i narzędzi chirurgicznych wysokiego stopnia.

Do sterylizacji kwasem nadoctowym zazwyczaj wykorzystuje się roztwór o stężeniu od 0,1 do 0,5%. Jest to kwas bardzo reaktywny, silnie utleniający i toksyczny. Sam proces wyjaławiania materiałów jest krótki, tani i wbrew pozorom bezpieczny. Jedynymi ograniczeniami są jedynie wielkość i geometria wsadu, który musi być całkowicie zanurzony w roztworze.

Sterylizacja plazmowa

Sterylizację plazmową stosuje się od niedawna i wciąż prowadzone są badania mające na celu udoskonalenie tej metody. Czynnikiem sterylizującym jest tu wysoka energia cząsteczek zastosowana w celu wytworzenia plazmy z nadtlenku wodoru. W warunkach próżni i za sprawą działania promieniowania elektromagnetycznego o wysokiej energii, powstają rodniki nadtlenku wodoru, które unicestwiają znajdujące się na przedmiotach mikroorganizmy. Proces ten przebiega w temperaturze 40°C i trwa od 45 do 105 minut.

Sterylizacja parą wodną

Do wspomnianej już wcześniej sterylizacji parowej niezbędny jest autoklaw, czyli urządzenie wyposażone w przyrządy pomiaru temperatury i ciśnienia, wytwornicę pary, pompę próżniową oraz odpowiednie elementy zabezpieczające. Metoda ta może być stosowana do wyjaławiania narzędzi, materiałów opatrunkowych, bielizny, materiałów gumowych, wody oraz roztworów, które nie rozkładają się w temperaturze sterylizacji. Proces trwa zazwyczaj od 15 do 30 minut, a temperatura wewnątrz autoklawu wynosi od 108 do 134°C.

Pierwszym etapem jest nagrzewanie, w czasie którego ciepło przenika w głąb materiałów. Para wodna oddaje swoje ciepło utajone wyjaławianemu materiałowi aż do chwili, gdy nastąpi wyrównanie się temperatur i wymiana ciepła ustąpi. Wówczas mamy do czynienia ze sterylizacją właściwą, podczas której wymagane jest utrzymanie zadanej temperatury przez stosowny okres. Dla bezpieczeństwa zwykle czas ten wydłuża się o połowę. Gdy wsad jest już wyjałowiony, autoklaw jest schładzany do momentu, gdy manometr wskaże, że ciśnienie wewnątrz urządzenia jest równe atmosferycznemu.

Sterylizacja może zachodzić w wyniku oddziaływania wielu czynników takich jak wysoka temperatura, promieniowanie UV lub jonizujące, gazy i inne substancje chemiczne. Od niedawna stosuje się także sterylizację plazmową. Metod wyjaławiania narzędzi i innych rodzajów wsadów jest wiele, jednak nie wszystkie nadają się do wykorzystania w gabinecie medycznym i innych tego typu placówkach. Obecnie najpopularniejszym, najskuteczniejszym i przy tym jednym z najtańszych sposobów jest – podobnie jak czyszczenie ultradźwiękowe, polegające na wstępnym pozbyciu się zabrudzeń na powierzchni narzędzia – sterylizacja parą wodną pod ciśnieniem, którą przeprowadza się w autoklawach.