4.3. Виды стерилизации
Стерилизация кипячением. Кипячение является наиболее простым и легкодоступным способом стерилизации, пригодным для устранения вегетативной формы микробов. Для уничтожения спороносной микрофлоры оно неприемлемо.
Стерилизацию кипячением проводят в стерилизаторе. В него наливают холодную дистиллированную воду, так как водопроводная вода образует накипь. Стеклянные предметы погружают в холодную, металлические предметы – в горячую воду с добавлением соды. Стерилизуемые предметы кипятят на слабом огне. По окончании кипячения воду сливают, инструменты берут стерильным пинцетом, который кипятят вместе с остальными предметами.
Стерилизация прокаливанием. Бактериологические петли, сделанные из платиновой или нихромовой проволоки, стерилизуют в пламени спиртовой или газовой горелки. Такой способ стерилизации получил название прокаливания или фламбирования.
Петлю в горизонтальном положении вносят в нижнюю, наиболее холодную часть пламени, чтобы не произошло разбрызгивания находящегося на ней сжигаемого инфицированного материала. После того как он сгорит, петлю переводят в вертикальное положение, накаливают докрасна вначале нижнюю, а затем верхнюю часть проволоки и прожигают петле-держатель. Прокаливание в целом занимает 5–7 с.
Стерилизацию сухим жаром проводят в так называемых воздушных стерилизаторах – ВС (прежнее название – сухожаровая печь или печь Пастера).
Современная промышленность выпускает несколько модификаций ВС, основным различием которых является принцип устройства периодического и непрерывного действия. По форме они могут быть горизонтальными, вертикальными, круглыми, стационарными и переносными. Тем не менее каждый ВС состоит из корпуса, в котором расположены нагревательные элементы, стерилизационной (рабочей) камеры с решетчатыми полками для размещения на них стерилизуемых объектов.
Заданную температуру в рабочей камере поддерживают с помощью специальных терморегуляторов с пультом управления, который регулирует режим обработки изделий в зависимости от заданной температуры: 180 °С – 60 мин; 160 °С – 150 мин, после чего нагревательные элементы автоматически отключаются.
Упакованные соответствующим образом подлежащие стерилизации изделия загружают так, чтобы они лежали поперек пазов полок, не перекрывая продувочные окна и решетки вентиляции. Объемные изделия кладут на верхнюю металлическую решетку, чтобы они не препятствовали потоку горячего воздуха.
Правильная загрузка стерилизуемого материала в том количестве, которое допускает свободную подачу воздуха к нему, обеспечивает равномерное распределение горячего воздуха во всем объеме камеры.
Преимущества сухожарового метода стерилизации заключаются в том, что при его применении не наблюдается коррозии металлов и инструментов, не повреждаются стеклянные поверхности, равномерно нагреваются все объекты.
К недостаткам метода относится продолжительность цикла стерилизации, составляющая 2–4 ч в зависимости от объема стерилизационной камеры, количества стерилизуемых объектов и заданной температуры.
Стерилизация паром под давлением (автоклавирование). Наиболее часто используемым методом стерилизации является стерилизация паром под давлением в паровом стерилизаторе (автоклав).
При паровом методе стерилизации стерилизующим средством является насыщенный пар с давлением в стерилизационной камере 0,5–2,1 кгс/см 2 и соответствующей температурой 110-135 °С.
Паровой стерилизатор состоит из двух котлов, вставленных друг в друга, конуса и герметически закрывающейся крышки. В зависимости от конструкции различают паровые стерилизаторы со встроенным или внешним парогенератором.
Из множества отечественных паровых стерилизаторов наиболее широко распространены в лабораториях страны вертикальные электрические автоклавы ВК-75 и ГК-100, выпускаемые Тюменским заводом медицинского оборудования. Поскольку они являются приборами повышенной опасности, их установка и эксплуатация должны строго подчиняться правилам техники безопасности, обеспечиваться регулярным техническим обслуживанием с ежегодной проверкой и клеймением манометра.
При работе с паровым стерилизатором очень большое значение имеет строгое соблюдение правил эксплуатации аппарата, имеющихся в паспорте прибора. Поэтому к работе на паровых стерилизаторах допускаются только лица, прошедшие специальное обучение, выдержавшие испытания перед квалификационной комиссией и получившие соответствующее удостоверение на право работы с паровым стерилизатором определенного образца.
Принципы этих правил являются общими для всех моделей паровых стерилизаторов, различия заключаются только в технике их исполнения, поэтому они могут быть освещены в нескольких основных положениях.
- Стерилизационную камеру парового стерилизатора загружают стерилизуемым материалом.
- Водопаровое пространство (между котлами) заполняют водой до отметки на водомерной трубке.
- Плотно закрывают крышку стерилизатора.
Для удаления воздуха из стерилизационной камеры используют различные приемы. В некоторых современных паровых стерилизаторах для этой цели предусмотрены вакуумные насосы, создающие высокий вакуум (вакуумные автоклавы).
Если паровой стерилизатор не имеет специального устройства для снижения давления, то, как в старых конструкциях, в начале работы воздух вытесняют, устанавливая автоклав на режим «текучего пара» (с открытым выпускным краном). При закипании воды из выпускного воздушного крана начинает выходить вытесняемый паром воздух, вначале отдельными порциями, затем непрерывной струей, что означает полное вытеснение из стерилизационной камеры воздуха. После этого кран закрывают, и в котле начинается постепенное повышение давления.
- • Началом стерилизации считается тот момент, когда стрелка манометра показывает заданное давление. После этого интенсивность подогрева уменьшается, для того чтобы давление в паровом стерилизаторе оставалось в течение нужного времени на одном уровне (табл. 4.4).
Таблица 4.4. Соотношение показаний манометра и температуры кипения воды
Показания манометра, кгс/см 2
Температура кипения воды, °С
Показания манометра, кгс/см 2
Температура кипения воды, °С
Источник
Стерилизация кипячением
Кипячение — способ стерилизации, гарантирующий обеспложивание при условии отсутствия в стерилизуемом материале спор. Применяют для обработки шприцев инструментов, стеклянной и металлической посуды резиновых трубок и т. п.
Стерилизацию кипячением обычно проводят в стерилизаторе — металлической коробке прямоугольной формы с плотно закрывающейся крышкой. Стерилизуемый материал помещают на имеющуюся в стерилизаторе сетку и заливают водой. Для повышения точки кипения и устранения жесткости воды добавляют 1-2% гидрокарбонат натрия (лучше пользоваться дистиллированной водой). Стерилизатор закрывают крышкой и подогревают Началом стерилизации считают момент закипания воды, время кипячения 15-30 мин. По окончании стерилизации сетку с инструментами извлекают за боковые ручки специальными крючками, а находящиеся в ней инструменты берут стерильным пинцетом или корнцангом, который кипятят вместе с остальными инструментами.
Стерилизацию паром производят двумя способами: 1) паром под давлением; 2) текучим паром.
Стерилизацию паром под давлением производят в автоклаве. Этот способ стерилизации основан на воздействии на стерилизуемые материалы насыщенного водяного пара при давлении выше атмосферного. В результате такой стерилизации при однократной обработке погибают как вегетативные, так и споровые формы микроорганизмов.
Автоклав (рис. 12) — массивный котел, снаружи покрытый металлическим кожухом, герметически закрыт крышкой, которая плотно привинчивается к котлу откидывающимися болтами. В наружный котел вставлен другой, меньшего диаметра, который называют стерилизационной камерой. В эту камеру помещают предметы, подлежащие стерилизации. Между обоими котлами имеется свободное пространство, называемое водопаровой камерой. В эту камеру через воронку, укрепленную снаружи, наливают воду до определенного уровня, отмеченного на специальной водомерной трубке. При кипячении воды в водопаровой камере образуется пар. Стерилизационная камера снабжена выпускным краном с предохранительным клапаном для выхода пара при повышении давления сверх необходимого. Для определения давления, создающегося в стерилизационной камере, служит манометр.
Рис. 12. Схема автоклава. М — манометр; ПК — предохранительный клапан; В — воронка для воды; К2 — кран для выпуска воды; К3 — кран для выпуска пара
Нормальное атмосферное давление (760 мм рт. ст.) принимают за нуль. Между показаниями манометра и температурой имеется определенная зависимость (табл. 2).
Таблица 2. Режим работы автоклава
В настоящее время имеются автоклавы с автоматическим регулированием режима работы. Кроме обычного манометра, они снабжены электроконтактным манометром, который препятствует увеличению давления выше заданной величины и тем самым обеспечивает постоянство нужной температуры в автоклаве.
Паром под давлением стерилизуют различные питательные среды (кроме содержащих нативные белки), жидкости (изотонический раствор хлорида натрия, воду и т. д.); приборы, особенно имеющие резиновые части.
Температура и длительность автоклавирования питательных сред определяется их составом, указанным в рецепте приготовления питательной среды. Например, простые среды (мясопептонный агар, мясопептонный бульон) стерилизуют 20 мин при 120° С (1 атм). Однако при этой температуре нельзя стерилизовать среды, содержащие нативные белки, углеводы и другие легко изменяющиеся от нагревания вещества. Среды с углеводами стерилизуют дробно при 100° С или в автоклаве при 112° С (0,5 атм) 10-15 мин. Различные жидкости, приборы, имеющие резиновые шланги, пробки, бактериальные свечи и фильтры стерилизуют 20 мин при 120° С (1 атм).
Внимание! В автоклавах производят также обезвреживание инфицированного материала. Чашки и пробирки, содержащие культуры микроорганизмов, помещают в специальные металлические ведра или баки с отверстиями в крышке для проникновения пара и стерилизуют в автоклаве при 126° С (1,5 атм) в течение 1 ч. Таким же образом стерилизуют инструменты после работы с бактериями, образующими споры.
К работе с автоклавом допускаются только специально подготовленные лица, которые должны строго и точно выполнять правила, указанные в инструкции, прилагаемой к аппарату.
Техника автоклавирования. 1. Перед работой проверяют исправность всех частей и притертость кранов.
2. Через воронку, укрепленную снаружи котла, до верхней метки водомерного стекла заливают воду (дистиллированную или кипяченую, чтобы не образовалась накипь). Кран под воронкой закрывают.
3. В стерилизационную камеру на специальную сетку помещают стерилизуемый материал. Предметы следует загружать не слишком плотно, так как пар должен свободно проходить между ними, иначе они не нагреваются до нужной температуры и могут остаться нестерильными.
4. Резиновую прокладку на крышке натирают мелом для лучшей герметизации.
5. Крышку закрывают и болтами привинчивают к корпусу автоклава, причем болты закручивают попарно крест-накрест.
6. Открывают до отказа выпускной кран, соединяющий стерилизационную камеру с наружным воздухом, и начинают нагревать автоклав. Нагревание автоклава обычно производят с помощью газа или электричества.
При нагревании автоклава вода закипает, образующийся пар поднимается между стенками котлов и сквозь специальные отверстия, имеющиеся в стенке внутреннего котла (см. рис. 12), попадает в стерилизационную камеру и выходит через открытый выпускной кран. Сначала пар выходит вместе с воздухом, находившимся в автоклаве. Необходимо, чтобы весь воздух был вытеснен из автоклава, так как в противном случае показания манометра не будут соответствовать температуре в автоклаве.
Появление непрерывной сильной струи пара указывает на полное удаление воздуха из автоклава; после этого выпускной кран закрывают и давление, внутри автоклава начинает постепенно повышаться.
7. Началом стерилизации считают момент, когда показания манометра достигают заданной величины. Нагрев регулируют так, чтобы давление в автоклаве в течение определенного времени не изменялось.
8. По истечении времени стерилизации нагрев автоклава прекращают, пар выпускают через выпускной кран. Когда стрелка манометра опускается до нуля, открывают крышку. Чтобы избежать ожогов паром, оставшимся в автоклаве, крышку следует открывать на себя.
Уровень температуры в автоклаве, т. е. правильность показаний манометра, можно проверить. Для этого используют различные вещества, имеющие определенную точку плавления: антипирин (113° С), резорцин и серу (119° С), бензойную кислоту (120° С). Одно из этих веществ смешивают с ничтожно малым количеством красителя (фуксина или метиленового синего) и насыпают в стеклянную трубочку, которую запаивают и помещают в вертикальном положении между стерилизуемым материалом. Если температура достаточна, вещество расплавится и окрасится в цвет соответствующего красителя.
Для проверки эффективности стерилизации в автоклав помещают пробирку с заведомо споровой культурой. После автоклавирования пробирку переносят в термостат на 24-48 ч, отмечают отсутствие или наличие роста. Отсутствие роста свидетельствует о правильной работе прибора.
Стерилизацию текучим паром производят в аппарате Коха. Этот способ применяют в тех случаях, когда стерилизуемый объект изменяется при температуре выше 100° С. Текучим паром стерилизуют питательные среды, содержащие мочевину, углеводы, молоко, картофель, желатин и др.
Аппарат (кипятильник) Коха представляет собой металлический цилиндр, обшитый снаружи (для уменьшения теплоотдачи) войлоком или асбестом. Цилиндр закрывают конической крышкой с отверстием для выхода пара. Внутри цилиндра находится подставка, до уровня которой наливают воду. На подставку ставят ведро с отверстием, в которое помещают стерилизуемый материал. Нагревают аппарат Коха при помощи газа или электричества. Отсчет времени стерилизации ведут с момента энергичного выделения пара у краев крышки и из отверстия для выхода пара. Стерилизуют в течение 30-60 мин. По окончании стерилизации нагрев прекращают. Вынимают из аппарата ведро с материалом и оставляют при комнатной температуре до следующего дня. Прогревание проводят 3 дня подряд при температуре 100° С по 30-60 мин. Такой метод носит название дробной стерилизации. При первом прогревании гибнут вегетативные формы микробов, а споровые сохраняются. За сутки споры успевают прорасти и превратиться в вегетативные формы, которые погибают на второй день стерилизации. Так как возможно, что некоторая часть спор не успела прорасти, материал выдерживают еще 24 ч, а затем проводят третью стерилизацию. Стерилизация текучим паром в аппарате Коха не требует специального контроля, так как показателем правильной работы прибора служит стерильность приготовленных питательных сред. Стерилизовать текучим паром можно также в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране.
Контрольные вопросы
1. Какие питательные среды стерилизуют паром?
2. Что такое стерилизатор и как он устроен?
3. Почему при стерилизации кипячением следует применять дистиллированную воду?
4. Опишите устройство и режим работы автоклава.
5. Что стерилизуют в автоклаве?
6. Что служит контролем правильной стерилизации при автоклавировании?
7. Что такое стерилизация текучим паром?
8. Опишите устройство аппарата Коха.
9. С какой целью проводят дробную стерилизацию?
Задание
Дробную стерилизацию можно проводить также в свертывателе Коха.
Свертыватель Коха используют для свертывания сывороточных и яичных питательных сред, причем одновременно с уплотнением среды происходит ее стерилизация.
Свертыватель Коха представляет собой плоский металлический ящик с двойными стенками, покрытый снаружи теплоизоляционным материалом. В пространство между стенками через специальное отверстие, находящееся в верхней части наружной стенки, наливают воду. Отверстие закрывают пробкой, в которую вставлен термометр. Закрывают аппарат двумя крышками: стеклянной и металлической. Через стеклянную крышку можно наблюдать за процессом свертывания. Пробирки со средами укладывают на дно свертывателя в наклонном положении.
Нагревание свертывателя осуществляют с помощью газа или электричества. Среды стерилизуют однократно при температуре 90° С в течение 1 ч или дробно — 3 дня подряд при 80° С в течение 1 ч.
Тиндализацию * — дробную стерилизацию при низких температурах — применяют для веществ, которые легко разрушаются и денатурируются при температуре 60° С (например, белковые жидкости). Прогревание стерилизуемого материала производят на водяной бане или в специальных приборах с терморегуляторами при температуре 56-58° С в течение часа 5 дней подряд.
* (Способ стерилизации, назван по имени Тиндаля, предложившего его.)
Пастеризация — стерилизация при 65-70° С в течение 1 ч, предложена Пастером для уничтожения бесспоровых форм микробов. Пастеризуют молоко, вино, пиво, плодовые соки и другие продукты. Молоко пастеризуют с целью освобождения от молочно-кислых и патогенных бактерий (бруцеллы, микобактерии туберкулеза, шигеллы, сальмонеллы, стафилококки и др.). При пастеризации пива, плодовых соков, вина погибают микроорганизмы, вызывающие различные виды брожения. Пастеризованные продукты лучше сохранять на холоду.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение и устройство свертывателя Коха?
2. Какие существуют способы стерилизации в свертывателе?
Источник