Dezynfekcja (odkażanie) to niszczenie w środowisku zewnętrznym (a także na powierzchni ciała) wegetatywnych form drobnoustrojów, głównie drobnoustrojów chorobotwórczych.
Do dezynfekcji stosuje się metody fizyczne (wysoka temperatura, różne rodzaje promieniowania) i chemiczne.
Pasteryzacja to wynaleziona przez Pasteura metoda zniszczenia lub zahamowania wzrostu drobnoustrojów lub enzymów wywołujących niepożądane zmiany w produktach żywnościowych. Pasteryzacja charakteryzuje się tym, że nie zmienia smaku produktów i nie niszczy zawartych w nich witamin.
Metoda pasteryzacji polega na ogrzewaniu produktu do temperatury powyżej 60oC, jednak nie większej niż 100oC, np. do 100oC na okres 1 minuty (kilku minut) lub do 85oC na okres 30 minut w zamkniętym urządzeniu nazywanym pasteryzatorem. Ogrzewanie do temperatury powyżej 100oC w hermetycznie zamkniętych opakowaniach jest nazywane sterylizacją.
Obecnie najczęściej stosowaną metodą sterylizacji jest technika UHT (ang. Ultra High Temperature), która polega na szybkim przepuszczeniu produktu przez cienkie rurki, w których jest bardzo wysoka temperatura (150-300oC). Małe średnice rurek i krótki czas kontaktu produktu z wysoką temperaturą wystarczają do zabicia praktycznie wszystkich drobnoustrojów bez zmiany smaku. Inna wersja UHT: Sterylizacja błyskawiczna mleka, która polega na ogrzaniu mleka do temperatury 130–160oC, w ciągu 1 sekundy, wprowadzoną bezpośrednio do mleka przegrzaną parą, a następnie szybkim schłodzeniu.
ANTYSEPTYKA [gr.], wyjaławianie, tj. postępowanie prowadzące do zabicia wszystkich żywych drobnoustrojów (bakterii, wirusów, grzybów) znajdujących się na przedmiotach, rękach, w określonej przestrzeni lub substancji; do wyjaławiania (np. rąk chirurga, naczyń, narzędzi) stosuje się środki antyseptyczne i dezynfekujące, wysokie temperatury (m.in. w sterylizatorach, autoklawach i suszarkach) i promienie nadfioletowe lampy kwarcowej (pomieszczenia, np. sale operacyjne); za twórcę antyseptyki uważa się I.Ph. Semmelweisa, który w 1 poł. XIX w. wprowadził mycie rąk w wodzie chlorowanej przed zabiegami położniczymi, w celu zapobiegania zakażeniom połogowym; antyseptyka przyczyniła się do postępu w chirurgii, ponieważ pozwala na uniknięcie ropnych powikłań pooperacyjnych.
Sterylizacja, jednostkowy proces technologiczny polegający na zniszczeniu wszystkich, zarówno wegetatywnych, jak i przetrwalnikujących form mikroorganizmów. Sterylizację przprowadza się głównie metodami fizycznymi. Prawidłowo wysterylizowany materiał jest jałowy - nie zawiera żadnych żywych drobnoustrojów (także wirusów). Sterylizacji można dokonać mechanicznie, fizycznie, bądź chemicznie. Proces ten bywa też nazywany wyjaławianiem.
Wyróżniamy następujące metody wyjaławiania:
· Wyżarzanie lub spalanie
· Sterylizacja suchym gorącym powietrzem
· Sterylizacja nasyconą parą wodną pod ciśnieniem
· Sterylizacja przez sączenie
· Sterylizacha promieniowaniem
o promieniowaniem jonizującym
o promieniowaniem UV
· Sterylizacja gazami
o tlenkiem etylenu
o formaldehydem
· Sterylizacja roztworami środków chemicznych
o aldehydu glutarowego
o kwasu nadoctowego
Wyżarzanie przedniotu poddawanego wyjaławianiu w płomieniu palnika powoduje spalenie komórek drobnoustrojów. Metoda ta jest stosowana tylko do drobnych przedniotów metalowych - na przykład do sterylizacji ez stosowanych do posiewów mikrobiologicznych.
Spalanie stosujemy wówczas, gdy chcemy zniszczyć skażony materiał - na przykład odpady szpitalne.
Suche gorące powietrze powoduje utlenianie, a co za tym idzie inaktywację i degradację składników komórkowych drobnoustrojów.
Wyjaławianie suchym gorącym powietrzem prowadzi się w sterylizatorach powietrznych, stanowiących zamknięte komory z termoregulacją, stosując temperatury 160-200 stopni utrzymywane w czasie od dwóch godzin do kilkunastu minut. Warunki sterylizacji zależą w głównej mierze od wyjaławianego materiału i jego wytrzymałości termicznej. Materiał powinien być suchy, czysty i zabezpieczony przed ponownym skażeniem, na przykład za pomocą termooodpornej folii z tworzywa sztucznego.
Aby materiał został wyjałowiony, suche gorące powietrze musi przeniknąc do jego wnętrza - czas potrzebny na zajście tego procesu nazywany jest czasem przenikania. Gdy materiał osiągnie odpowiednią temperaturę, rozpoczyna się czas utrzymywania się, będący właściwym procesem sterylizacji. Zwykle dla bezpieczeństwa oba czasy wydłuża się o połowę. Materiał powinien być ułożony w sterylizatorze tak, by nie utrudniać dostępu gorącego powietrza.
Nasycona para wodna powoduje gwałtowną hydrolizę, denaturację i [koagulacja|koagulację]] enzymów i struktur komórkowych. Wyjaławianie jest rezultatem zarówno wysokiej temperatury, jak i aktywności cząsteczek wody. Zwykle stosowane temperatury sięgają 108-134 stopni Celsjusza, zaś czas wyjaławiania wynosi 15-30 minut. Aby osiągnąć taką temperaturę pary, podnosi się ciśnienie o wartość od jednej atmosfery w górę. Wzrost ciśnienia o jedną atmosferę powoduje podniesienie temperatury wrzenia wody o około 10 stopni.
Wyjaławianie parą wodną przeprowadza się w autoklawach (aparatach ciśnieniowych), wyposażonych w przyrządy do pomiaru temperatury i ciśnienia oraz odpowiednie elementy zabezpieczające (zawory).
Wyjaławianie hermetycznie zamkniętych pojemników z roztworami możliwe jest dzięki temu, że doprowadzona do autoklawu nasycona para wodna oddaje im swoje ciepło utajone, ogrzewając je do własnej temperatury. Roztwór w pojemniku paruje wytwarzając "własną" parę, która jest faktycznym czynnikiem sterylizującym.
Proces sterylizacji parą wodną składa się z następujących etapów:
· Czas nagrzewania - ciepło przenika wówczas w głąb materiału. Czas ten jest różny dla różnych obiektów, dlatego np. różne rodzaje pojemników należy wyjaławiać oddzielnie.
· Czas wyrównania temperatury - para wodna oddaje swoje ciepło utajone materiałowi aż do chwili, gdy temperatury wyrównają się i wymiana ciepła ustąpi.
· Czas wyjaławiania - właściwa sterylizacja, podczas której staramy się utrzymywać temperaturę przez stosowny okres. Zwykle dla bezpieczeństwa wydłuża się go o połowę.
· Czas schładzania autoklawu - czas od chwilie przerwania ogrzewania do momentu, gdy manometr wskaże, że ciśnienie wewnątrz autoklawu jest równe atmosferycznemu.
Wyjaławianie parą wodną nie może być, rzecz jasna, stosowane do płynów nie będących układami wodnymi oraz do pustych pojemnoków, gdyż nie ma w nich z czego powstawać para. Uzyskane wówczas warunki sprowadzają się do podwyższenia temperatury (jak w przypadku sterylizacji suchym gorącym powietrzem), jest ona jednak zbyt niska, by proces osiągnął wymaganą skuteczność.
W hermetycznie zamkniętych pojemnikach wytwarza się nadciśnienie, którego wielkość zależy od stopnia wypełnienia - jeśli roztwór zajmuje ponad 90% pojemości, ciśnienie może rozerwać pojemnik. Dlatego też zaleca się, by pojemnik nie był wypełniony w więcej niż 85 procentach.
Drugim istotnym zjawiskiem jest to, że płyn w pojemniku stygnie wolniej, niż komora autoklawu. Powstaje więc nadciśnienie, które grozi implozją pojemnika. Aby się przed nią ustrzec, nie należy wyjmować zawartości autoklawu tuż po jego otwarciu. Moża też zastosować chłodzenie cieczą, aby temperatury wyrównywały się szybciej.
Nasyconą parą wodną możemy wyjaławiać zarówno roztwory wodne, jak i odzież ochronną, opatrunki, narzędzia. Materiały należy zabezpieczyć przed powtórnym skażeniem.
Istotą tego procesu jest fizyczne usuwanie drobnoustrojów z roztworu lub gazu przez zatrzymanie ich na jałowym sączku membranowym o średnicy porów mniejszej niż 0,2 mikrometra. Sączki te to cienkie błony o grubości około 70-140 mikrometrów, mające kształt krążków lub arkuszy.
Korzyści wynikające z tej metody są znaczące - nie zmienia się pH roztworu, nie rozpadają się jego składniki wrażliwe na temperaturę (termolabilne, na przykład witaminy), substancje nie ulegają adsorpcji na materiale sączka.
Zestawy do sączenia należy wyjałowić za pomocą pary lub suchego gorącego powietrza. Koniecznie jałowy musi być też pojemnik, do którego zbieramy roztwór, a dozowanie do opakowań jednostkowych musi odbywać się w warunkach aseptycznych.
Ten typ wyjaławiania, z racji zagrożenia wtórnym skażeniem podczas dozowania, stosujemy tylko wówczas, gdy roztworu nie można wyjałowić termicznie - na przykład gdy jest to rozwtór zawierający witaminy lub preparat biologiczny (enzymy, surowica). Metodą sączenie wyjaławia się również powietrze - rolę filtra pełnią arkusze z włókien szklanych (filtry HEPA).
Wyjaławianie polega na naświetlaniu materiału promieniowaniem ultrafioletowym. Promieniowanie to zmienia strukturę kwasów nukleinowych, dlatego najsilniej działa na formy wegetatywne drobnoustrojów. Używamy fal o długości 210-328 nm (najbardziej aktywne jest promieniowanie o długości fali 254 nm), emitowanych np. przez lampy rtęciowe (niskociśnioniowa rura z kwarcu, wypełniona parami rtęciowymi).
Promieniowanie ultrafioletowe jest szkodliwe dla ludzi - może powodować między innymi stany zapalne skory i zapalenie spojowek.
Promieniowanie ultrafioletowe nie przenika w głąb płynów i ciał stałych, jest adsorbowane przez szkło i tworzywa sztuczne. Dlatego też wyjaławiamy w ten sposób na ogół tylko powietrze lub powierzchnię przedmiotów. Jest to metoda pomocnicza.
Sterylizacja promieniowaniem jonizującym przebiega zarówno w sposób bezpośredni, jak i pośredni, przez produkty radiolizy wody. Żródłem tego promieniowania mogą być na przykład izotopy - zwykle używa się kobaltu-60.
Zwykle stosowaną dawką jest 25 000 Gy (2,5 Mrad).
Metodę tę stosujemy do wyjaławiania materiałów termolabilnych - sprzętu medycznego jednorazowego użytku, opatrunków, materiałów transplantacyjnych - oraz żywności.
Stusujemy je w szczególnych przypadkach, gdyż z reguły stosowane gazy są agresywnymi reagentami i zachodzi ryzyko zajścia niekorzystnych zmian chemicznych w materiale poddawanym wyjaławianiu lub sorpcji gazów.
Jest to czynnik o działaniu alkilującym, bakterio- i wirusobójczy. W wyższych stężeniach niszczy też przetrwalniki.
Tlenek etylenu może powodować u ludzi podrażnienie błon śluzowych, nudności i wymioty. Jest też łatwo palny a z powietrzem towrzy mieszankę wybuchową - ryzyko wybuchu zmniejsza się, mieszając 10% lub 20% tlenek etylenu z dwutlenkiem węgla lub azotem.
Do sterylizacji używany jest czysty tlenek etylenu, lub jego mieszanina z dwytlenkiem węgla (w proporcji 1:9). Sterylizację prowadzi się w komorze gazoszczelnej w temperaturze 30-65 stopni Celsjusza, przy wilgotności względnej 40-60%. Stężenie gazu nie powinno przekraczać 1200 mg/l. Skuteczność procesu bardzo zależy od tych warunków.
Zaletą tlenku etylenu jest jego przenikliwość - gaz ten przedostaje się przez tworzywa sztuczne, którymi owija się wyjaławiane przedmioty, dzięki czemu po wyjęciu są one od razu zabezpieczone przez wtórnym zakażeniem. Jednocześnie, ze wzlędu na możliwość sorpcji gazu przez wyjaławiany materiał, konieczne jest zachowanie tzw. okresu resorpcji.
Tlenkiem etylenu wyjaławiamy materiały i sprzęt medyczny z tworzyw sztucznych które mogą odkształcać się po wpływem temperatury, np. cewniki.
Jest czynnikiem alkilującym, aktywnym względem form wegetatywnych i przetrwalników. Ma jednak ograniczone zastosowanie ze względu na toksyczność. Do wyjaławiania używa się sterylizatorów.
Metoda stosowana tylko w szczególnych przypadkach, gdy wyjaławianie innymi metodami jest niemożliwe. Wyjaławianie prowadzimy w temperaturze pokojowej w zbiornikach pełnych roztworu środka chemicznego. Po zakończeniu sterylizacji meteriały opłukuje się jałową wodą, suszy na jałowej serwecie i zabezpiecza przed wtórnym skażeniem.
Jest aktywny w stosunku do form wegetatywnych bakterii, wirusów, przetrwalników, i grzybów. Nie powoduje korozji metali i nie uszkadza wyrobów gumowych.
Do wyjaławiania stosowany jest przeważnie roztwór 2% o pH 7,5-8,5 (o największej aktywnościw stosunku do przetrwalników), do którego dodaje się 0,3% wodorowęglan sodu. Materiał zanurza się w nim na trzy godziny.
Aldehyd glutarowy może powodować podrażnienie skóry, oczu i błon śluzowych.
Jest silnie utleniający, toksyczny i reaktywny. Wykazuje aktywność w stosunku do form wegetatywnych i przetrwalników. W roztworach wodnych łatwo rozkłada się do tlenu i kwacy octowego.
Do wyjaławiania stosuje się roztwory 0,1-0,5%.
teresawawa