¿Cuáles son los métodos de esterilización comúnmente utilizados en la práctica clínica?
(1) Método de esterilización por calor
Un método que utiliza alta temperatura para matar microorganismos (superando la temperatura máxima de crecimiento). El principio de la esterilización por calor: cuando la alta temperatura actúa sobre los microorganismos, primero acelera las reacciones fisiológicas y bioquímicas en las células. Las sustancias sensibles a la temperatura en el cuerpo, como proteínas, ácidos nucleicos, etc., sufren daños irreversibles. La temperatura aumenta, lo que lleva a Los cambios en los protoplastos y la destrucción de las estructuras enzimáticas en las células hacen que las células pierdan la coordinación de las funciones vitales y detengan el crecimiento y el desarrollo. A medida que la alta temperatura continúa actuando, el protoplasma de las células se coagulará, la estructura enzimática se destruirá por completo, la actividad desaparecerá, las reacciones bioquímicas se detendrán, las actividades metabólicas como el intercambio osmótico desaparecerán y las células morirán. La esterilización por calor se puede dividir en dos categorías: esterilización por calor seco y esterilización por calor húmedo.
1) Esterilización por calor seco: El método de esterilización que utiliza quema o esterilización por aire caliente seco sin la participación de vapor de agua saturado se denomina esterilización por calor seco. Debido a que la esterilización por calor seco es fácil de usar y el método es simple, se usa ampliamente en la producción. Por ejemplo, método de esterilización por llama: utiliza directamente la llama para quemar microorganismos hasta matarlos, por lo que también se denomina método de esterilización por incineración. Este método de esterilización es completo y rápido, pero sólo es adecuado para el tratamiento de herramientas de inoculación metálicas, bocas de tubos de ensayo y objetos contaminados. Método de esterilización por aire caliente: es decir, utilizar aire caliente seco para esterilizar en un horno eléctrico de secado a temperatura constante.
2) La esterilización por calor húmedo es un método de esterilización mediante vapor. La esterilización por calor húmedo se divide en cuatro tipos: alta presión, presión normal, esterilización intermitente y pasteurización.
① Esterilización con vapor a alta presión Debido a que el vapor a alta presión tiene una fuerte penetración y una temperatura más alta que la presión normal, puede acortar en gran medida el tiempo de esterilización y mejorar la eficiencia del trabajo. Además, las proteínas se desnaturalizan fácilmente en caliente. y condiciones húmedas En condiciones de vapor caliente, todas las esporas bacterianas pueden morir a 120°C en 20 a 30 minutos. Si el material de esterilización es grande y difícil de penetrar, la presión se puede aumentar a 0,152 MPa y extenderla de 1 a 2 horas. En la esterilización con vapor a alta presión, la temperatura de esterilización aumenta a medida que aumenta la presión del vapor (Figura 2-6).
Figura 2-6 Esterilizador de vapor de alta presión
Cuando se utiliza el esterilizador de alta presión, el aire de la olla debe descargarse por completo y reemplazarse con vapor saturado. Si no se elimina el aire, la temperatura dentro de la olla será menor que la temperatura generada por vapor puro saturado bajo la misma presión, afectando el efecto de esterilización.
Este método es adecuado para esterilizar diversos elementos resistentes al calor, como medios de cultivo general, soluciones salinas fisiológicas y otras, cristalería, ropa de trabajo, etc. La presión del vapor y el tiempo utilizado deben determinarse según la naturaleza, volumen y tipo de recipiente de los artículos a esterilizar.
②Esterilización con vapor a presión normal Este es un método de esterilización que utiliza presión natural y vapor a 100°C. Tiene un equipamiento sencillo, de bajo coste y es el más utilizado actualmente. Simplemente construya una estufa, compre de 1 a 2 ollas grandes y constrúyalas con ladrillos y cemento. También puede usar barriles grandes de hierro, barriles de madera, etc. El tamaño lo puede determinar usted mismo, pero no debe ser demasiado grande. Es mejor contener de 800 a 1500 botellas. Cuestiones a las que se debe prestar atención al diseñar una estufa de presión normal: el tamaño se determina de acuerdo con la escala de producción. Lo mejor es hacer que la parte superior de la estufa tenga forma arqueada, para que el agua condensada pueda fluir hacia el interior. pared de la estufa sin mojar el tapón de algodón debe haber una capa en el compartimiento de la estufa. La estructura de la rejilla se utiliza para cargar los materiales de esterilización en capas. Se debe instalar un termómetro en la estufa para observar los cambios de temperatura en la estufa; en cualquier momento, debido al largo tiempo de esterilización, el agua en la olla no es suficiente para evaporarse, por lo que las estufas con gran capacidad deben estar equipadas con un dispositivo para agregar agua. El grado de sellado del almacén debe ser lo más alto posible; solo mejora el efecto de esterilización, pero también ahorra combustible. Los productores de hongos también suelen utilizar un pequeño dispositivo generador de vapor en su producción. Después de extraer el vapor, se dirige a una pila de bolsas de hongos que se desentierran con tiras de madera y se sellan con múltiples capas de láminas de plástico para una esterilización a presión normal. . Este método no requiere la construcción de una estufa, lo cual es simple y ahorra mano de obra (Figura 2-7). La esterilización a presión normal generalmente se realiza después de hervir agua durante 8 a 10 horas y luego hervir a fuego lento durante la noche.
Figura 2-7 Método simple de esterilización a presión normal
③ Método de esterilización con vapor intermitente a presión normal Este es un método que utiliza vapor a presión normal para esterilizar varias veces. El método específico consiste en colocar los elementos a esterilizar en una olla, tratarlos a 100 °C durante aproximadamente 1 hora, matar las células vegetativas de los microorganismos y dejarlos enfriar a aproximadamente 30 °C. En este momento, las esporas. Germinará y luego los calentará de la misma manera, repitiendo 3 veces, se puede lograr el propósito de la esterilización. Este método se puede utilizar para esterilizar medicamentos, nutrientes y medios de cultivo especiales que no sean resistentes a las altas temperaturas.
④ La pasteurización a baja temperatura es un método para matar microorganismos dañinos a entre 60 y 70 °C durante un período de tiempo determinado. Indicado para esterilizar artículos que no sean resistentes a altas temperaturas.
Algunos medios de cultivo se destruyen a altas temperaturas. Este método no sólo puede matar los cuerpos vegetativos de los microorganismos patógenos, sino que también evita que los componentes del medio de cultivo sufran daños graves. El proceso de acumulación y fermentación de materiales de cultivo en la producción de hongos comestibles utiliza este principio para matar plagas, enfermedades y bacterias.
(2) Método de esterilización por filtración
Se divide en dos tipos: filtración de líquidos y filtración de aire. Utiliza un método mecánico para diseñar un tamiz con orificios de filtro más pequeños que las bacterias. En la filtración mecánica, solo se permite que el medio de cultivo líquido o el aire salgan de los orificios del tamiz, mientras varias células microbianas permanecen en el tamiz, logrando así el propósito de la esterilización. Este método es adecuado para la esterilización de medios de cultivo líquidos de pequeño volumen (como suero animal, proteínas, enzimas, vitaminas, etc.) y gases inestables al calor. El principio de funcionamiento del banco de trabajo ultralimpio es filtrar y esterilizar el aire estéril para formar aire estéril, que sale del túnel de viento para crear un estado estéril dentro del banco de trabajo. La mayor ventaja de la esterilización por filtración es que no destruye la composición química de diversas sustancias en el medio de cultivo. Los filtros más utilizados están hechos de diatomita, amianto, arcilla cerámica o membranas de colodión y nitrocelulosa.
(3) Método de esterilización por radiación
El método de esterilización utilizando la energía generada por la radiación se llama esterilización por radiación. Las radiaciones se pueden dividir en dos tipos: radiaciones ionizantes y radiaciones no ionizantes, rayos α, rayos β, rayos γ, rayos X, neutrones, protones, microondas, etc. son radiaciones ionizantes, mientras que los rayos ultravioleta, el ozono, y la luz solar son radiaciones no ionizantes.
1) Esterilización ultravioleta El principio de la esterilización ultravioleta es utilizar el efecto de radiación de los rayos ultravioleta. La irradiación directa de bacterias con una lámpara provoca una reacción fotoquímica para inducir la formación de dímeros de timina en el citoplasma bacteriano, inhibiendo así la replicación del ADN y provocando su desnaturalización y muerte. Por otro lado, el ozono (O3) producido por el aire bajo irradiación ultravioleta también tiene cierto efecto bactericida. La distancia efectiva de los rayos ultravioleta es de 1,2 a 2,0 metros. Las lámparas UV generalmente se suspenden sobre la sala de inoculación o la sala de cultivo. El número depende del tamaño de la sala de inoculación que puede ser operada por 1 o 2 personas, una lámpara UV de 30 vatios es suficiente. Antes de cada inoculación, se debe colocar el equipo necesario en la sala de inoculación (caja) y luego se debe encender la lámpara UV. Si la sala de inoculación es grande, el efecto de esterilización se puede lograr encendiendo la luz durante 2 horas; si es pequeña, el efecto de esterilización se puede lograr encendiendo la luz durante aproximadamente media hora; Debido al débil poder de penetración de los rayos ultravioleta, ni siquiera el vidrio normal puede filtrarlos. Por lo tanto, sólo es adecuado para esterilizar aire o superficies de objetos. Los rayos ultravioleta son perjudiciales para la piel humana, especialmente los ojos. Evite mirarlos directamente y apague la lámpara ultravioleta cuando trabaje. Si el lugar de trabajo está ligeramente oscuro durante la desinfección ultravioleta, se puede mejorar el efecto de esterilización. Después de que las bacterias se exponen a una cantidad letal de luz ultravioleta, se exponen a la luz visible y algunas bacterias pueden resucitar. Las células madre son más resistentes a los rayos UV que las células húmedas y las esporas son más resistentes a los rayos UV que sus células vegetativas.
2) Esterilización por microondas Dado que las células microbianas contienen entre un 70% y un 90% de agua, las moléculas de agua se polarizan en el campo eléctrico de microondas y giran a medida que cambia la dirección del campo eléctrico. La fricción rápida entre las moléculas del medio genera energía térmica. Esta energía térmica es diferente del calentamiento externo y puede hacer explotar las células en poco tiempo mientras que la temperatura del objeto en sí solo aumenta ligeramente, logrando así un efecto de esterilización. El horno microondas YM7601 puede matar 1,92 millones de E. coli en los alimentos en sólo 60 segundos.
3) Desinfección con generador de ozono El ozono (O3) tiene un fuerte efecto oxidante y puede destruir la membrana celular y el ácido nucleico de los microorganismos. El O3 también es una sustancia transitoria que puede descomponerse naturalmente y reducirse a oxígeno a temperatura ambiente. Su principio de esterilización es en realidad muy similar a la desinfección ultravioleta.