Методи і способи стерилізації

Стерилізація представлена фізичним, хімічним, механічним і біологічним методами і різними способами.

Доцільність застосування того чи іншого методу стерилізації та його способів залежить від особливості матеріалу, що підлягає стерилізації, його фізичних і хімічних властивостей. Тривалість стерилізації залежить від стерилізується об'єкта, що стерилізує агента і його дози, температури і вологості навколишнього середовища.

Фізичний метод стерилізації

До способів фізичного методу стерилізації відносяться висушування, спалювання і прожарювання, кип'ятіння, пастеризація і тиндалізація, гаряче повітря (сухий жар), ультразвук, ультрафіолетове і радіоактивне випромінювання, струм високої частоти, сонячне світло.

Найбільш поширеним способом стерилізації предметів, що допускають застосування високої температури, є стерилізація вогнем, гарячим повітрям і насиченим водяною парою під тиском.

Вогонь використовують для спалювання інфікованих предметів, що не представляють будь - якої цінності (непотрібні папери, старі шпалери, ганчірки, сміття), для знезараження мокротиння хворих на туберкульоз, трупів людей і тварин, які загинули від особливо небезпечних інфекцій, а також для випалювання та прожарювання різних предметів .

Випалювання і прожарювання широко застосовується в мікробіологічній практиці для знезараження інструментів, лабораторної та аптечного посуду.

Прожарювання в полум'ї пальника або фламбірованія - спосіб стерилізації, при якому відбувається повне знепліднювання об'єкта, так як гинуть і вегетативні клітини, цисти і спори мікроорганізмів. Зазвичай прокаливанием стерилізують петлі, шпателі, піпетки, предметні і покривні скла, дрібні інструменти та інші заражені предмети, якщо їх не можна кип'ятити. Не рекомендується стерилізувати прожарювання ножиці і скальпелі, так як під впливом вогню ріжуча поверхня стає тупий.

Одним з найбільш простих і поширених способів фізичного методу стерилізації, які застосовуються в медичній практиці, є стерилізація гарячим повітрям (сухим жаром). Сухожарові стерилізація здійснюється в сушильних шафах (печах Пастера). Сухе гаряче повітря має бактерицидну, вірусоцідное, спороцидну дію і використовується в основному для стерилізації виробів зі скла (лабораторна посуда- чашки Петрі, колби, піпетки, пробірки і ін.), А також виробів з металу, які можуть бути простерилізовані паром під тиском. Крім того, сухий жар використовується для стерилізації предметів з порцеляни і термостійких речовин (тальк, біла глина), а також мінеральних і рослинних масел, жирів, вазеліну, ланоліну, воску. Найбільш ефективним режимом для цього способу стерилізації, що забезпечує загибель вегетативних форм і суперечка, є температура 160 - 180 градусів протягом 15 хвилин.

Не можна стерилізувати сухим жаром поживні серед, ізотонічний розчин, предмети з гуми і синтетичних матеріалів, так як рідини закипають і виливаються, а гума та синтетичні матеріали плавляться.

Стерилізація насиченою парою під тиском - це найбільш надійний і найчастіше приміряє спосіб стерилізації перев'язувального матеріалу, води, деяких лікарських засобів, поживних середовищ, м'якого інвентарю, інструментів, а також для знезараження відпрацьованого зараженого матеріалу.

У хірургічній практиці перев'язувальний матеріал, халати хірургів, білизна для оперованого знезаражують за допомогою пари в автоклавах. Стерилізація парою під тиском здійснюється в спеціальних апаратах - автоклавах.

При автоклавуванні відбувається повне знищення всіх мікроорганізмів і спор. Метод стерилізації паром під тиском заснований на нагріванні матеріалу насиченою водяною парою під тиском вище атмосферного. Спільна дія високої температури і пари забезпечують особливу ефективність даного способу. При цьому гинуть і вегетативні клітини, і спори мікроорганізмів.

Спори мікробів під дією водяної пари гинуть протягом 10 хвилин, а вегетативні форми - від 1 до 4 хвилин.

Висока бактерицидна сила насиченої пари обумовлена тим, що під впливом водяної пари під тиском білки мікробної клітини набухають і згортаються, в результаті чого мікробні клітини гинуть.

Бактерицидну дію насиченої водяної пари посилюється при надмірному тиску.

Стерилізацію в автоклаві проводять при різних режимах.

Так, прості поживні середовища (м'ясо - пептони агар і м'ясо - пептони бульйон) стерилізують 20 хвилин при 120 градусах (1 атм.). Але при цьому режимі не можна стерилізувати середовища, що містять білки, вуглеводи та інші легко змінюються від нагрівання речовини. Середовища з вуглеводами стерилізують в автоклаві при 0,5 атм. 10 - 15 хвилин або дрібно текучим паром.

За допомогою високої температури можна знищити найстійкіші форми патогенних мікроорганізмів (включаючи і спороутворюючі) не тільки на поверхні знезаражують об'єктів, а й глибині їх. В цьому і полягає велика перевага високої температури, як надійного засобу стерилізації. Однак, деякі предмети псуються під дією високої температури і в цих випадках доводиться вдаватися до інших способів і засобів знезараження.

Повний знепліднювання матеріалів і предметів, що не допускають застосування стерилізації високою температурою, досягається шляхом повторно проведеної стерилізації водяною парою в апараті Коха при температурі не вище 100 градусів. Цей спосіб зветься дробової стерилізації. Він зводиться до того, що залишаються невбитого спорові форми мікробів, через добу в термостаті при 37 градусах проростають у вегетативні клітини, загибель яких настає при подальшій стерилізації даного об'єкта текучим паром. Обробку текучим паром проводять три рази по 30 - 40 хвилин. Одноразовий прогрів матеріалу при температурі нижче 100 градусів відомий під назвою пастеризації. Пастеризація запропонована Пастером і призначена в основному для знищення в основному безспорові мікроорганізмів. Пастеризацію проводять при 60 - 70 градусах від 15 до 30 хвилин, при 80 градусах від 10 до 15 хвилин.

У мікробіологічній практиці пастеризацией посівного матеріалу часто користуються для виділення чистих культур спороутворюючих мікроорганізмів і для виявлення здатності мікроорганізмів до утворення спор.

Для рідин, які втрачають смакові та інші цінні якості під впливом високої температури (молоко, ягідні і фруктові соки, пиво, поживні середовища, що містять вуглеводи або сечовину та ін.) Стерилізацію текучим паром проводять при 50 - 60 градусах протягом 15 - 33333330 хвилин або при 70 - 80 градусах протягом 5 - 10 хвилин. При цьому гинуть мікроби середньої резистентності, а більш стійкі і суперечки зберігаються.

Дробная 5 - 6 кратна стерилізація при 60 градусах протягом 1 години носить назву тиндалізація.

Багато виробів медичного призначення, виготовлені з полімерних матеріалів, не витримують стерилізації паровим способом за загальноприйнятими режимам. Для багатьох виробів з - за особливостей, що містяться в них рідин (консервант, лікарські та інші засоби) неможливо стерилізувати загальноприйнятими способами і методами. Для таких виробів розробляються індивідуальні режими стерилізації, що забезпечують надійне знепліднювання об'єктів.

Так, стерилізація ротора для розділення крові на фракції проводиться водяною парою при температурі 120 градусів протягом 45 хвилин. Стерильність контейнерів для консервантів досягається при 110 градусах протягом 60 хвилин.

Кип'ятіння - спосіб стерилізації, застосовуваний для знепліднювання шприців багаторазового користування, хірургічних інструментів, гумових трубок, скляного та металевого посуду.

Стерилізацію кип'ятінням проводять в стерилізаторах. Спорові форми в киплячій воді гинуть через 20 - 30 хвилин. Кип'ятіння протягом 45 хвилин широко використовують для знезараження виділень та інших заразних матеріалів, білизни, посуду, іграшок, предметів догляду за хворими.

Гарячу воду (60 - 100 градусів) з миючими засобами використовують при пранні та прибирання для механічного видалення забруднень і мікроорганізмів.

Більшість вегетативних клітин гинуть при 70 градусах через 30 хвилин.

Стерилізація фільтруванням застосовується в тих випадках, коли субстрати не витримують нагрівання, зокрема, для середовищ, що містять білки, для сироваток, деяких антибіотиків, вітамінів, летючих речовин. Цей прийом досить широко застосовується для стерилізації культуральної рідини, коли необхідно звільнити її від клітин мікроорганізмів, але зберегти все що містяться в ній продукти обміну в незміненому вигляді. Спосіб полягає в фільтруванні рідин через спеціальні фільтри, які мають дрібнопористі перегородки і тому затримують клітини мікроорганізмів.

Найбільш широко використовуються два типи фільтрів: мембранні фільтри і фільтри Зейтца.

Мембранні фільтри готують з коллодия, ацетату, целюлози та інших матеріалів.

Фільтри Зейтца виготовлені із суміші азбесту з целюлозою.

Крім того, для стерилізації застосовуються фільтри, виготовлені з каоліну з домішкою кварцового піску, з інфузорної землі і з інших матеріалів ( «свічки» Шамберлана, Беркфельда).

Мембранні і азбестові фільтри розраховані а одноразове використання.

При ультрафіолетовому опроміненні бактерицидний ефект забезпечують промені довжиною 200 - 450 нм. джерелом яких є бактерицидні лампи.

За допомогою бактерицидних ламп проводять стерилізацію ультрафіолетовими променями повітря в лікувально - профілактичних установах, боксах мікробіологічних лабораторій, на підприємствах харчової промисловості, в боксах з виробництва вакцин і сироваток, в операційних, маніпуляційних, дитячих установах і ін.

Ультрафіолетові промені мають високу антимікробну активність і можуть викликати загибель не тільки вегетативних клітин, але і їх суперечка.

Сонячне світло викликає загибель мікроорганізмів в результаті дії ультрафіолетового опромінення і висушування. Висушування за допомогою сонячного світла згубно діє на багато видів мікроорганізмів, але дія його поверхневе і тому в стерилізаційної практиці сонячне світло відіграє допоміжну роль.

Останнім часом при лікуванні ран і опіків використовують у вигляді гелів покриття з синтетичних і природних полімерів. Для місцевого лікування ран і опіків широко застосовують полімерні антисептичні плівки. До складу їх входять такі антимікробні засоби широкого спектру дії, як катапол, диоксидин, синій йод, а також сорбіт, який містить глутаровий альдегід. Для стерилізації цих плівок застосовується іонізуюче випромінювання в дозі 20,0 кГр. При промисловому випуску полімерних антисептичних плівок і сорбенту стерильність їх при такому режимі стерилізації забезпечується повністю.

Радіоактивне випромінювання вбиває всі види мікроорганізмів як як в вегетативної, так і в спорових форм. Воно широко застосовується для стерилізації на підприємствах, що випускають стерильну продукцію і стерильні вироби медичного призначення одноразового користування, для дезінфекції стічних вод і сировини тваринного походження.

Механічний метод стерилізації

Механічні способи стерилізації дозволяють видалити мікроби з поверхні предметів. До них відносяться обмивання, витрушування, підмітання, вологе протирання, провітрювання, вентиляція, обробка пилососом, прання.

Хімічний метод стерилізації

У медичній практиці в даний час все більш широке застосування знаходять пластмаси. Вони використовуються в стоматології, в щелепно - лицевої хірургії, в травматології, ортопедії, хірургії. Більшість пластмас не витримують теплових способів стерилізації паром під тиском і сухим жаром (сухим нагрітим повітрям). Застосовувані для стерилізації таких об'єктів розчини спирту, діоцид, потрійного розчину не забезпечують стерильності оброблюваних виробів. Тому для стерилізації виробів з пластмас використовують газовий і радіаційний методи, а також розчини хімічних препаратів.

Впровадження в практику лікувальних установ великого числа виробів з термолабільних матеріалів сприяє впровадженню радіаційного, газового способів знезараження і стерилізації розчинами дезінфікуючих засобів.

При хімічній стерилізації використовують гази і кошти з різних хімічних груп (перекисні, фенольні, галоідосодержащіе, альдегіди, луги і кислоти, поверхнево - активні речовини та ін.). Для використання в побуті випускаються миючі, чистячі, відбілюючі і інші препарати, які надають антимікробну дію за рахунок введення До їх складу різних хімічних речовин. Ці препарати використовуються для очищення і знезараження санітарно - технічного обладнання, посуду, білизни тощо.

Пар формальдегіду (пароформ) може застосовуватися в лікувальних установах для стерилізації металевих виробів медичного призначення (скальпелі, голки, пінцети, зонди, затискачі, гачки, кусачки та ін.). Перед стерилізацією парами формальдегіду вироби необхідно піддати предстерилизационной очищення і ретельно просушити.

При стерилізації яким - або хімічним способом регламент обробки того чи іншого об'єкта залежить від особливостей знезараженого об'єкта, резистентності мікробів, особливостей властивостей хімічного препарату, температури навколишнього середовища, вологості та інших факторів. Так, стерильність металевих інструментів досягається за п'ять годин витримування в герметичній камері з парофомом при температурі не нижче 20 градусів і відносній вологості 95 - 98%, при температурі 15 градусів повна стерильність цих об'єктів досягається тільки через 16 годин.

Спороцидну активність глутарового альдегіду залежить від температури. Оптимум його дії настає при температурі 15 - 25 градусів. При підвищенні температури активність спороцидну дії цього препарату знижується.

Стерилізацію хімічним методом застосовують дещо обмежено. Найчастіше цей метод використовують для попередження бактеріального забруднення поживних середовищ та імунобіологічних препаратів (вакцин та сироваток). До живильних середовищ найчастіше додають такі речовини, як хлороформ, толуол, ефір. При необхідності звільнити середу від цих консервантів її нагрівають на водяній бані при 56 градусах і консерванти випаровуються.

Для консервації вакцин або сироваток використовують мертіолат, борну кислоту, формалін.

Біологічний метод стерилізації

Біологічна стерилізація грунтується на застосуванні антибіотиків. Цей метод широко використовується при культивуванні вірусів.