Стерилизация это способ уничтожения микроорганизмов при

Стерилизация – метод борьбы с внутрибольничными инфекциями

В настоящее время все более значимой проблемой здравоохранения становятся внутрибольничные инфекции (ВБИ) – любое клинически выраженное заболевание микробного происхождения, которое поражает больного в результате его поступления в больницу или обращения за медицинской помощью вне зависимости от появления симптомов заболевания у пациента во время пребывания в стационаре или после его выписки, а также инфекционное заболевание сотрудника лечебной организации вследствие его инфицирования при работе в данной организации. По данным зарубежных исследований, проведенных в 14 экономически развитых странах, установлено, что в среднем у 8,7 % больных во время пребывания в стационаре развиваются ВБИ, при этом в стационарах различного профиля колебание показателей заболеваемости составляет от 3 до 20,7 %. Что касается России, то в хирургических стационарах уровень послеоперационных гнойно-воспалительных осложнений составляет при чистых операциях от 12 до 16 %, при условно чистых – от 15 до 31 %. В гинекологических стационарах послеоперационные осложнения развиваются у 11,9 – 14,8 % женщин. Несмотря на значительное снижение рождаемости, в последние годы отмечается тенденция к росту ВБИ в детских стационарах. Изучение структуры заболеваемости новорожденных позволило установить, что от 7 до 14 % из них инфицируются в детских больницах. Многие авторы указывают на высокую эпидемическую значимость парентерального (через кровь) пути передачи инфекции. Установлено, что у 1 % больных формируются постинъекционные абсцессы, флегмоны, инфильтраты.

Условно можно выделить три вида ВБИ:

— у пациентов, инфицированных в стационарах;

-у пациентов, инфицированных при получении поликлинической помощи;
— у медицинских работников, заразившихся при оказании медицинской помощи больным в стационарах и поликлиниках.

Объединяет все три вида инфекций место инфицирования – лечебное учреждение.

Анализ имеющихся данных показывает, что в структуре ВБИ, выявляемых в крупных многопрофильных лечебно-профилактических учреждениях, ведущее место занимают гнойно-септические инфекции, составляя до 75-80 % от их общего количества. Наиболее часто гнойно-септические инфекции регистрируются у больных хирургического профиля, в особенности в отделениях неотложной и абдоминальной хирургии, травматологии и урологии. Другая большая группа ВБИ – кишечные инфекции. Они составляют в ряде случаев до 7-12 % от их общего количества. Среди кишечных инфекций преобладают сальмонеллезы. Регистрируются сальмонеллезы в основном (до 80 %) у ослабленных больных хирургических и реанимационных отделений, перенесших обширные полостные операции или имеющие тяжелую соматическую патологию. Значимую роль во внутрибольничной патологии играют гемоконтактные вирусные гепатиты В, С, D , составляющие 6-7 % в ее общей структуре. Более всего риску заболевания подвержены больные, которым проводятся обширные хирургические вмешательства с последующей кровезаместительной терапией, гемодиализ, переливания крови. На долю других инфекций, регистрируемых в лечебно-профилактических учреждениях, приходится до 5-6 % от общей заболеваемости. К таким инфекциям относятся грипп и другие острые респираторные инфекции, туберкулез и др.

В вопросах профилактики ВБИ в лечебно-профилактических учреждениях основная роль отводится среднему и младшему персоналу. Ежедневное тщательное и неукоснительное выполнение требований санитарно-гигиенического и противоэпидемического режима преследует цель прервать путь передачи инфекционного агента внутри лечебно-профилактического учреждения. Одно из самых значимых направлений профилактики ВБИ – дезинфекция. В ряде случаев (гнойно-септические инфекции, внутрибольничные кишечные инфекции, в т.ч. сальмонеллез) она является практически единственным способом снижения заболеваемости, т.к. уничтожает патогенные микроорганизмы на объектах внешней среды палат, функциональных помещений лечебно-профилактического учреждения, медицинском инструментарии и оборудовании.

В целях профилактики ВИЧ-инфекции, вирусных гапатитов В, С и других внутригоспитальных инфекций все изделия медицинского назначения, применяемые при манипуляциях с нарушением целостности кожных покровов и слизистых оболочек или соприкасающихся с поверхностью слизистых оболочек, а также при проведении гнойных операций или оперативных манипуляций у инфекционного больного после каждого использования должны подвергаться дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации. Стерилизация – это полное уничтожение всех форм живых микроорганизмов. Стерилизация изделий медицинского назначения осуществляется физическими (паровой, воздушный, инфракрасный) или химическими (применение растворов химических средств, газовый, плазменный) методами, используя для этого соответствующие стерилизующие агенты и типы оборудования. В стоматологических медицинских организациях (кабинетах) допускается применять гласперленовые стерилизаторы, в которых стерилизуют боры различного вида и другие мелкие инструменты при полном погружении их в среду нагретых стеклянных шариков. Не рекомендуется использовать данный метод для стерилизации рабочих частей более крупных стоматологических инструментов, которые невозможно полностью погрузить в среду нагретых стеклянных шариков. Выбор адекватного метода стерилизации зависит от особенностей стерилизуемых изделий. Стерилизацию осуществляют по режимам, указанным в инструкции по применению конкретного средства и в руководстве по эксплуатации стерилизатора конкретной модели. Стерилизацию изделий медицинского назначения осуществляют в стерилизационном упаковочном материале, в отдельных случаях — в открытом виде. Важно хранить простерилизованный материал в условиях и в течение времени, определенного нормативной документацией. Контроль стерилизации предусматривает проверку параметров режимов стерилизации и оценку ее эффективности. Контроль параметров режимов стерилизации проводят физическим (с помощью контрольно-измерительных приборов: термометров и т.д.) и химическим (с использованием химических индикаторов) методами. Эффективность стерилизации оценивают на основании бактериологических исследований с помощью бактериологических тестов и контроле стерильности изделий, подвергнутых стерилизации.

Необходимо помнить, что соблюдение правил противоэпидемического режима, в том числе всех требований стерилизации изделий медицинского назначения – это прежде всего предотвращение заболеваний ВБИ и сохранение здоровья медицинского персонала

Источник

Стерилизация и дезинфекция. Средства и методы

Стерилизация и дезинфекция разные понятия, но цель у них одна – не допустить размножение болезнетворных бактерий. Дезинфекция не уничтожает полностью опасные микроорганизмы, но с помощью нее можно остановить размножение и распространение вирусов и бактерий. Стерилизация же убивает все живые микроорганизмы, в том числе споры грибов.

Дезинфекция

Мы каждый день так или иначе сталкиваемся с дезинфекцией поверхностей помещения или рук. Это влажная уборка с применением специальных средств и мытье рук с мылом или обработка антисептиками. В лечебных учреждениях эта процедура более сложная и требует ответственного подхода. Также, как и в салонах красоты, в образовательных и пищевых учреждениях.

Дезинфекция подразделяется на три уровня: ДНУ (низкий уровень), ДПУ (промежуточный уровень), ДВУ (высокий уровень). В зависимости от того какой предмет или инструмент необходимо продезинфицировать, выбирают дезсредства определенного уровня.

Так например, для ДВУ используют хлорсодержащие средства, средства на основе надуксусной кислоты, перекись водорода, альдегид. Этот уровень обработки подходит для тех инструментов, которые контактируют со слизистой или кровью.

Дезинфекция промежуточного уровня (ДПУ) эффективна в отношении микобактерий, вирусов и грибов. Таких как гепатит B, ВИЧ, аденовирусы. Однако сами споры бактерий не погибают.

Для ДНУ используют средства на основе 70% — 90% спиртов, хлорсодержащие средства, фенолсодержащие и некоторые другие дезсредства. При такой дезинфекции погибают вегетативные формы большинства вирусов и бактерий, но их споры устойчивы к этим растворам.

Методы дезинфекции

Механический – вытряхивание, проветривание, стирка, влажная уборка;

Физический метод – применение высокой температуры. Это может быть кипячение в очищенной воде с добавлением соды, паровая обработка (автоклавы), использование сухожарового шкафа. Последний метод самый надежный и безопасный;

Химический – применение химических веществ. С помощью этих средств может быть проведена уборка помещений, обработка поверхностей или промывание инструментов (Авансепт, Оптимакс, Сферадез, Максидез, БелАсептика, Бонсолар, Акваминол);

Биологический – путем воздействия одних вирусов бактерий на другие.

Правила дезинфекции

После работы все инструменты должны подвергаться незамедлительной дезинфекции. Ни в коем случае не промывайте их сначала под проточной водой!

Все растворы разводят обязательно в прохладной воде, но никак не в горячей, чтобы избежать более сильного испарения вредных веществ. Готовят растворы в перчатках и в защитной маске. В специальной посуде, не подвергающейся коррозии.

Для металлических инструментов следует использовать только те дезсредства, которые не вызывают окисление.

После проведенной дезинфекции все инструменты промывают в проточной воде.

Перед тем как приступить к стерилизации, некоторые инструменты требуют предстерилизационной обработки. Это необходимо в том случае, если остались загрязнения. Инструменты помещают в специальное средство, а загрязнения отчищают ершиком.

Стерилизация

Все оборудование и инструменты, которые имеют контакт со слизистой или кровью, должны обязательно подвергаться стерилизации. Во время стерилизации погибают все болезнетворные вирусы, бактерии и их споры.

Методы стерилизации

Паровой – подходит для резиновых, металлических, стеклянных, текстильных материалов;

Воздушный – подходит для изделий из металла и стекла;

Эффективной стерилизация считается в том случае, если соблюдены все требования: температурный режим, давление, время выдержки. Лишь в этом случае можно быть уверенными в стерильности и безопасности обработанных инструментов.

Дезинфекция и стерилизация — это важные мероприятия, направленные на сохранение здоровья и не допущения распространения опасных инфекций, пренебрегать которыми нельзя.

В интернет-магазине BeautyPack вы найдете все необходимые дезсредства для обработки помещений и инструментов. А также пакеты для стерилизации в сухожаровом шкафу и антисептики для рук по невероятно приятным ценам. Быстрая доставка в любой город!

Имеются противопоказания. Перед применением проконсультируйтесь со специалистом.

Перед применением препаратов, указанных на сайте, проконсультируйтесь с врачом.

Источник

Стерилизация (микробиология) — Sterilization (microbiology)

Стерилизация относится к любому процессу, который удаляет, убивает или дезактивирует все формы жизни (в частности, в отношении микроорганизмов, таких как грибы , бактерии , споры , одноклеточные эукариотические организмы, такие как плазмодий и т. Д.) И других биологических агентов, таких как прионы, присутствующие в определенных поверхность, объект или жидкость, например пищевые или биологические питательные среды . Стерилизация может быть достигнута различными способами, включая нагревание , химикаты , облучение , высокое давление и фильтрацию . Стерилизация отличается от дезинфекции , санитарной обработки и пастеризации тем , что эти методы уменьшают, а не устраняют все существующие формы жизни и биологических агентов. После стерилизации объект считается стерильным или асептическим .

СОДЕРЖАНИЕ

Приложения

Один из первых шагов к модернизированной стерилизации был сделан Николасом Аппером, который обнаружил, что нагревание в течение подходящего периода замедляет разложение продуктов и различных жидкостей, сохраняя их для безопасного употребления в течение более длительного времени, чем обычно. Консервирование пищевых продуктов является продолжением того же принципа и помогает снизить количество пищевых заболеваний («пищевое отравление»). Другие методы стерилизации пищевых продуктов включают облучение пищевых продуктов и высокое давление ( паскализацию ). Одним из процессов стерилизации пищевых продуктов является термическая обработка. Тепловая обработка прекращает активность бактерий и ферментов, что снижает вероятность получения продуктов низкого качества, сохраняя при этом срок службы нескоропортящихся продуктов. Одним из конкретных видов термической обработки является стерилизация при ультравысокой температуре. Этот тип термообработки ориентирован на стерилизацию более 100 градусов Цельсия. Два типа стерилизации UHT — стерилизация влажным и сухим жаром. Во время стерилизации влажным теплом используются температуры от 110 до 130 градусов Цельсия. Стерилизация влажным теплом занимает от 20 до 40 минут, причем время тем короче, чем выше температура. При стерилизации сухим жаром используется более длительное время восприимчивости, которое может длиться до 2 часов, и при этом используются гораздо более высокие температуры по сравнению со стерилизацией влажным теплом. Эти температуры могут колебаться от 160 до 180 градусов по Цельсию.

Медицина и хирургия

В общем, хирургические инструменты и лекарства, которые попадают в уже асептическую часть тела (например, в кровоток или проникают через кожу), должны быть стерильными. Примеры таких инструментов включают скальпели , иглы для подкожных инъекций и искусственные кардиостимуляторы . Это также важно при производстве парентеральных фармацевтических препаратов.

Приготовление инъекционных лекарств и растворов для внутривенного введения для заместительной инфузионной терапии требует не только стерильности, но и хорошо спроектированных контейнеров для предотвращения попадания посторонних агентов после первоначальной стерилизации продукта.

Большинство медицинских и хирургических устройств, используемых в медицинских учреждениях, изготовлены из материалов, которые можно стерилизовать паром . Однако с 1950 года увеличилось количество медицинских устройств и инструментов, изготовленных из материалов (например, пластмасс), требующих низкотемпературной стерилизации. Газообразный оксид этилена используется с 1950-х годов в медицинских устройствах, чувствительных к нагреванию и влаге. В течение последних 15 лет был разработан ряд новых низкотемпературных систем стерилизации (например, испарением перекиси водорода , иммерсией перуксусной кислоты , озоном ), которые используются для стерилизации медицинских устройств.

Паровая стерилизация является наиболее распространенной и надежной. Стерилизация паром нетоксична, недорога, обладает быстрым бактерицидным и спороцидным действием, быстро нагревает и проникает в ткани.

Космический корабль

Существуют строгие международные правила защиты тел Солнечной системы от загрязнения биологическим материалом с Земли. Стандарты различаются в зависимости как от типа миссии, так и от ее назначения; чем больше вероятность того, что планета считается пригодной для жизни , тем строже требования.

Многие компоненты приборов, используемых на космических кораблях, не могут выдерживать очень высокие температуры, поэтому методы, не требующие чрезмерных температур, используются в допустимых пределах, включая нагрев как минимум до 120 ° C (248 ° F), химическую стерилизацию, окисление, ультрафиолет и облучение.

Количественная оценка

Целью стерилизации является уменьшение количества изначально присутствующих микроорганизмов или других потенциальных патогенов. Степень стерилизации обычно выражается кратным десятичному значению времени восстановления или D-значению , обозначающему время, необходимое для уменьшения начального числа до одной десятой ( ) от его первоначального значения. Тогда количество микроорганизмов по истечении времени стерилизации определяется как: N 0 <\ displaystyle N_ <0>> 10 — 1 <\ displaystyle 10 ^ <- 1>> N <\ displaystyle N> т <\ displaystyle t>

N N 0 знак равно 10 ( — т D ) <\ displaystyle <\ frac >> = 10 ^ <\ left (- <\ frac > \ right)>> .

Значение D является функцией условий стерилизации и варьируется в зависимости от типа микроорганизма, температуры , активности воды , pH и т. Д. Для стерилизации паром (см. Ниже) обычно температура в градусах Цельсия указывается как индекс.

Теоретически вероятность выживания отдельного микроорганизма никогда не равна нулю. Чтобы компенсировать это, часто используется метод избыточного уничтожения. При использовании метода избыточного уничтожения стерилизация выполняется путем стерилизации дольше, чем требуется для уничтожения бионагрузки, присутствующей на стерилизуемом предмете или в нем. Это обеспечивает уровень гарантии стерильности (SAL), равный вероятности нестерильной единицы.

Для приложений с высоким риском, таких как медицинские устройства и инъекции, Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) требуется уровень обеспечения стерильности не менее 10 −6 .

Нагревать

Широко используемым методом тепловой стерилизации является автоклав , иногда называемый конвертером или паровым стерилизатором. В автоклавах используется пар, нагретый до 121–134 ° C (250–273 ° F) под давлением . Для достижения стерильности изделие помещают в камеру и нагревают нагнетаемым паром до тех пор, пока изделие не достигнет заданного значения температуры и времени. Почти весь воздух удаляется из камеры, потому что воздух нежелателен в процессе стерилизации влажным теплом (это одна черта, которая отличается от типичной скороварки, используемой для приготовления пищи). Изделие выдерживают при заданном значении температуры в течение периода времени, который варьируется в зависимости от того, какая бионагрузка присутствует на стерилизуемом изделии и его устойчивости ( D-значение ) к стерилизации паром. Общий цикл может составлять от 3 до 15 минут (в зависимости от выделяемого тепла) при 121 ° C (250 ° F) при 100 кПа (15 фунт / кв. Дюйм), что достаточно для обеспечения уровня гарантии стерильности 10 -4 для продукт с бионагрузкой 10 6 и значением D 2,0 минуты. После стерилизации жидкости в автоклаве под давлением необходимо медленно охладить, чтобы избежать выкипания при сбросе давления. Это может быть достигнуто путем постепенного сброса давления в стерилизационной камере и обеспечения возможности испарения жидкостей под отрицательным давлением при одновременном охлаждении содержимого.

Правильная обработка в автоклаве инактивирует все устойчивые бактериальные споры, а также грибки , бактерии и вирусы, но не ожидается, что устранят все прионы , которые различаются по своей устойчивости. В различных рекомендациях для устранения прионов указано 121–132 ° C (250–270 ° F) в течение 60 минут или 134 ° C (273 ° F) в течение как минимум 18 минут. 263K скрепи прион инактивируется относительно быстро с помощью таких процедур стерилизации; однако другие штаммы скрепи, а также штаммы болезни Крейтцфельдта-Якоба (ХБП) и губчатой ​​энцефалопатии крупного рогатого скота (ГЭКРС) более устойчивы. Один эксперимент с использованием мышей в качестве подопытных животных показал, что нагревание ткани мозга с положительной реакцией на BSE при 134–138 ° C (273–280 ° F) в течение 18 минут привело только к 2,5 log снижению инфекционности прионов.

В большинстве автоклавов есть измерители и диаграммы, которые записывают или отображают информацию, особенно температуру и давление, как функцию времени. Информация проверяется, чтобы убедиться, что условия, необходимые для стерилизации, были выполнены. Индикаторная лента часто наклеивается на упаковки продуктов перед автоклавированием, а некоторые упаковки включают индикаторы. Индикатор меняет цвет под воздействием пара, обеспечивая визуальное подтверждение.

Биоиндикаторы также можно использовать для независимого подтверждения работоспособности автоклава. Коммерчески доступны простые биоиндикаторы на основе спор микробов. Большинство из них содержат споры термостойкого микроба Geobacillus stearothermophilus (ранее Bacillus stearothermophilus ), который чрезвычайно устойчив к стерилизации паром. Биологические индикаторы могут иметь форму стеклянных пузырьков со спорами и жидкой средой или в виде спор на полосках бумаги внутри пергаминовых конвертов. Эти индикаторы размещаются в местах, куда пар трудно попасть, чтобы проверить, проникает ли туда пар.

Очистка в автоклаве имеет решающее значение. Посторонние биологические вещества или грязь могут защитить организмы от проникновения пара. Правильная очистка может быть достигнута с помощью физической очистки, обработки ультразвуком , ультразвука или пульсации воздуха.

Приготовление под давлением и консервирование аналогичны автоклавированию, и при правильном выполнении пища становится стерильной.

Влажное тепло вызывает разрушение микроорганизмов за счет денатурации макромолекул, в первую очередь белков. Этот метод является более быстрым процессом, чем стерилизация сухим жаром.

Для стерилизации отходов, которые в основном состоят из жидкости, можно использовать специальную систему обеззараживания сточных вод . Эти устройства могут работать с различными стерилизаторами, хотя чаще всего используется тепло с помощью пара.

Сухое тепло

Сухой жар был первым методом стерилизации и является более длительным процессом, чем стерилизация влажным теплом. Уничтожение микроорганизмов с помощью сухого тепла — явление постепенное. При более длительном воздействии смертельных температур количество убитых микроорганизмов увеличивается. Принудительная вентиляция горячим воздухом может использоваться для увеличения скорости передачи тепла организму и снижения температуры и количества времени, необходимого для достижения стерильности. При более высоких температурах требуется более короткое время воздействия для уничтожения организмов. Это может уменьшить повреждение пищевых продуктов тепловым воздействием.

Стандартная настройка духовки с горячим воздухом — не менее двух часов при 160 ° C (320 ° F). При быстром методе воздух нагревается до 190 ° C (374 ° F) в течение 6 минут для неупакованных объектов и 12 минут для завернутых. Преимущество сухого тепла состоит в том, что его можно использовать для порошков и других термостойких предметов, на которые неблагоприятно воздействует пар (например, он не вызывает коррозии стальных предметов).

Пылающий

В микробиологических лабораториях пламенем подвергают инокуляционные петли и прямую проволоку на предмет образования штрихов . Если оставить петлю в пламени горелки Бунзена или спиртовой горелки, пока она не загорится красным, это гарантирует, что любой инфекционный агент будет инактивирован. Обычно это используется для небольших металлических или стеклянных предметов, но не для больших предметов (см. Сжигание ниже). Однако во время первоначального нагрева инфекционный материал может разбрызгиваться с поверхности провода до того, как он погибнет, загрязняя близлежащие поверхности и предметы. Поэтому были разработаны специальные нагреватели, которые окружают инокуляционный контур нагретой клеткой, гарантируя, что такой распыляемый материал не будет дополнительно загрязнять область. Другая проблема заключается в том, что газовое пламя может оставлять углерод или другие остатки на объекте, если объект недостаточно нагрет. Вариант поджигания — окунуть объект в 70% или более концентрированный раствор этанола , а затем на короткое время коснуться предмета пламени горелки Бунзена . Этанол воспламеняется и быстро сгорает, оставляя меньше остатков, чем газовое пламя.

Сжигание

Сжигание — это процесс обработки отходов, который включает сжигание органических веществ, содержащихся в отходах. Этот метод также сжигает любой организм дотла. Он используется для стерилизации медицинских и других биологически опасных отходов перед их утилизацией вместе с неопасными отходами. Установки для сжигания бактерий — это мини-печи, которые сжигают и уничтожают любые микроорганизмы, которые могут находиться на петле или проводе посева.

Тиндаллизация

Названный в честь Джона Тиндалла , тиндаллизация — это устаревший и длительный процесс, разработанный для снижения уровня активности спорообразующих бактерий, которые остаются после простого кипячения воды. Процесс включает кипячение в течение периода (обычно 20 минут) при атмосферном давлении, охлаждение, инкубацию в течение дня, а затем повторение процесса в общей сложности три-четыре раза. Инкубационные периоды должны позволить термостойким спорам, пережившим предыдущий период кипячения, прорасти и сформировать чувствительную к нагреванию вегетативную (растущую) стадию, которая может быть уничтожена на следующем этапе кипячения. Это эффективно, потому что тепловой шок стимулирует рост многих спор. Эта процедура работает только для сред, способных поддерживать рост бактерий, и не стерилизует непитательные субстраты, такие как вода. Тиндаллизация также неэффективна против прионов.

Стерилизаторы для стеклянных шариков

Стерилизаторы для стеклянных шариков работают за счет нагрева стеклянных шариков до 250 ° C (482 ° F). Затем инструменты быстро окунаются в эти стеклянные шарики, которые нагревают объект, физически соскребая загрязнения с их поверхности. Стерилизаторы со стеклянными шариками когда-то были обычным методом стерилизации, используемым в стоматологических кабинетах, а также в биологических лабораториях, но не одобрены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) и Центрами по контролю и профилактике заболеваний (CDC) для использования в качестве стерилизаторов, поскольку 1997. Они по-прежнему популярны в европейских и израильских стоматологических клиниках, хотя в настоящее время нет основанных на фактических данных рекомендаций по использованию этого стерилизатора.

Химическая стерилизация

Для стерилизации также используются химические вещества. Нагрев является надежным способом избавления объектов от всех передающихся агентов, но он не всегда подходит, если он может повредить термочувствительные материалы, такие как биологические материалы, волоконную оптику , электронику и многие пластмассы . В этих ситуациях химические вещества в газообразной или жидкой форме могут использоваться в качестве стерилизующих средств. Хотя использование газовых и жидких химических стерилизаторов позволяет избежать проблемы теплового повреждения, пользователи должны убедиться, что стерилизуемое изделие химически совместимо с используемым стерилизующим средством и что стерилизующее средство может достигать всех поверхностей, которые необходимо стерилизовать (обычно не могут быть стерилизованы). проникают в упаковку). Кроме того, использование химических стерилизаторов создает новые проблемы для безопасности на рабочем месте , поскольку свойства, которые делают химические стерилизаторы эффективными, обычно делают их вредными для человека. Процедура удаления остатков стерилизующего средства со стерилизованных материалов зависит от используемого химического вещества и процесса.

Окись этилена

Обработка газа оксидом этилена (EO, EtO) является одним из распространенных методов, используемых для стерилизации, пастеризации или дезинфекции предметов из-за его совместимости с широким диапазоном материалов. Он также используется для обработки предметов, которые чувствительны к обработке другими методами, такими как излучение (гамма, электронный луч, рентгеновское излучение), тепло (влажное или сухое) или другие химические вещества. Обработка оксидом этилена является наиболее распространенным методом химической стерилизации, который используется примерно для 70% всех стерилизаций и более чем для 50% всех одноразовых медицинских устройств.

Обработку оксидом этилена обычно проводят при температуре от 30 до 60 ° C (от 86 до 140 ° F), относительной влажности выше 30% и концентрации газа от 200 до 800 мг / л. Обычно процесс длится несколько часов. Оксид этилена очень эффективен, так как он проникает во все пористые материалы и может проникать через некоторые пластмассовые материалы и пленки. Оксид этилена убивает все известные микроорганизмы, такие как бактерии (включая споры), вирусы и грибки (включая дрожжи и плесень), и совместим почти со всеми материалами даже при многократном применении. Он легковоспламеняющийся, токсичный и канцерогенный ; однако, только с заявленным потенциалом некоторых неблагоприятных последствий для здоровья при несоблюдении опубликованных требований. Стерилизаторы и процессы на основе оксида этилена требуют биологической валидации после установки стерилизатора, значительного ремонта или изменения процесса.

Традиционный процесс состоит из фазы предварительного кондиционирования (в отдельной комнате или камере), фазы обработки (чаще в вакуумном сосуде, а иногда и в сосуде с номинальным давлением) и фазы аэрации (в отдельной комнате или камере) для удаления Остатки EO и побочные продукты более низкого уровня, такие как этиленхлоргидрин (EC или ECH) и, что менее важно, этиленгликоль (EG). Для некоторых продуктов также существует альтернативный процесс, известный как комплексная обработка, при котором все три фазы выполняются в сосуде с вакуумным или номинальным давлением. Этот последний вариант может способствовать сокращению общего времени обработки и рассеиванию остатков.

Наиболее распространенным методом обработки ЭО является метод газовой камеры. Чтобы получить выгоду от экономии на масштабе , ЭО традиционно подавали путем заполнения большой камеры комбинацией газообразного ЭО либо в виде чистого ЭО, либо с другими газами, используемыми в качестве разбавителей; разбавители включают хлорфторуглероды ( CFC ), гидрохлорфторуглероды (HCFC) и диоксид углерода .

Окись этилена по-прежнему широко используется производителями медицинского оборудования. Поскольку ЭО взрывоопасен при концентрациях выше 3%, ЭО традиционно поставлялся с инертным газом-носителем, таким как CFC или HCFC. Использование ХФУ или ГХФУ в качестве газа-носителя было запрещено из-за опасений истощения озонового слоя . Эти галогенированные углеводороды заменяются системами, в которых используется 100% ЭО, из-за нормативных требований и высокой стоимости смесей. В больницах в большинстве стерилизаторов ЭО используются одноразовые картриджи из-за удобства и простоты использования по сравнению с бывшими газовыми баллонами со смесями ЭО.

Важно придерживаться установленных правительством пределов ЭО для пациентов и медицинского персонала в отношении остатков ЭО в и / или на обработанных продуктах, воздействия на оператора после обработки, во время хранения и обращения с газовыми баллонами ЭО, а также выбросов в окружающую среду, возникающих при использовании ЭО.

Управление по безопасности и гигиене труда США (OSHA) установило допустимый предел воздействия (PEL) на уровне 1 ppm, рассчитанном как восьмичасовое средневзвешенное значение (TWA), и 5 ppm как 15-минутный предел экскурсии (EL). . Национальный институт по охране труда и здоровья «s (NIOSH) немедленно опасно для жизни и здоровья предела (IDLH) для ЕО 800 частей на миллион. Порог запаха составляет около 500 частей на миллион, так что ЭО незаметен до тех пор , пока концентрации значительно превышают OSHA PEL. Поэтому OSHA рекомендует использовать системы непрерывного контроля газов для защиты рабочих, использующих ЭО для обработки.

Диоксид азота

Газообразный диоксид азота (NO ₂ ) — это быстрое и эффективное стерилизующее средство для использования против широкого спектра микроорганизмов, включая обычные бактерии, вирусы и споры. Уникальные физические свойства газообразного NO ₂ позволяют диспергировать стерилизующее средство в замкнутой среде при комнатной температуре и атмосферном давлении. Механизм летальности — это разрушение ДНК в ядре спор путем нитрования фосфатного остова, которое убивает подвергшийся воздействию организм, поскольку он поглощает NO ₂ . Это разложение происходит даже при очень низких концентрациях газа. NO ₂ имеет точку кипения 21 ° C (70 ° F) на уровне моря, что приводит к относительно высокому давлению насыщенного пара при температуре окружающей среды. По этой причине жидкий NO ₂ можно использовать в качестве удобного источника стерилизующего газа. Жидкий NO ₂ часто называют его димером , тетроксидом диазота (N ₂ O ₄ ). Кроме того, требуемые низкие уровни концентрации в сочетании с высоким давлением пара гарантируют отсутствие конденсации на стерилизуемых устройствах. Это означает, что сразу после цикла стерилизации аэрация устройств не требуется. NO ₂ также менее агрессивен, чем другие стерилизующие газы, и совместим с большинством медицинских материалов и клеев.

Наиболее устойчивым организмом (MRO) к стерилизации газом NO ₂ является спора Geobacillus stearothermophilus , которая является одной и той же MRO для процессов стерилизации паром и перекисью водорода. Споровая форма G. stearothermophilus на протяжении многих лет хорошо характеризовалась как биологический индикатор при стерилизации. Микробная инактивация G. stearothermophilus газообразным NO ₂ происходит быстро в лог-линейном режиме, что типично для других процессов стерилизации. Компания Noxilizer, Inc. коммерциализировала эту технологию, чтобы предложить услуги по стерилизации медицинских изделий по контракту на своем предприятии в Балтиморе, штат Мэриленд (США). Это было продемонстрировано в лаборатории Noxilizer в многочисленных исследованиях и подтверждается опубликованными отчетами других лабораторий. Эти же свойства также позволяют быстрее удалять стерилизующие и остаточные газы за счет аэрации замкнутой среды. Сочетание быстрой летальности и легкого удаления газа позволяет сократить общее время цикла во время процесса стерилизации (или обеззараживания) и снизить уровень остатков стерилизующего средства по сравнению с другими методами стерилизации. Компания Eniware, LLC разработала портативный стерилизатор с автономным питанием, который не использует электричество, тепло и воду. Устройство объемом 25 литров делает возможной стерилизацию хирургических инструментов для суровых хирургических бригад, в медицинских центрах по всему миру с перебоями в электроснабжении или без него, а также при оказании помощи при стихийных бедствиях и в гуманитарных кризисных ситуациях. В четырехчасовом цикле используется одноразовая ампула для производства газа и одноразовый скруббер для удаления газообразного диоксида азота.

Озон используется в промышленных условиях для стерилизации воды и воздуха, а также в качестве дезинфицирующего средства для поверхностей. Он способен окислять большую часть органических веществ. С другой стороны, это токсичный и нестабильный газ, который необходимо производить на месте, поэтому во многих случаях его использование непрактично.

Озон как стерилизующий газ имеет множество преимуществ; озон является очень эффективным стерилизатором из-за его сильных окислительных свойств ( E = 2,076 по сравнению с SHE ), способного уничтожать широкий спектр патогенов, включая прионы, без необходимости обращения с опасными химическими веществами, поскольку озон генерируется внутри стерилизатора из медицинских материалов. кислород . Высокая реакционная способность озона означает, что отработанный озон можно разрушить, пропустив простой катализатор, который превращает его в кислород и обеспечивает относительно короткое время цикла. Недостатком использования озона является то, что газ очень реактивен и очень опасен. Предел немедленной опасности для жизни и здоровья (IDLH) NIOSH для озона составляет 5 ppm, что в 160 раз меньше, чем IDLH 800 ppm для оксида этилена. NIOSH и OSHA установили PEL для озона на уровне 0,1 ppm , рассчитанном как восьмичасовое средневзвешенное значение. Производители стерилизующего газа включают в свою продукцию множество функций безопасности, но разумная практика заключается в обеспечении непрерывного мониторинга воздействия озона, чтобы обеспечить быстрое предупреждение в случае утечки. В продаже имеются мониторы для определения воздействия озона на рабочем месте.

Глутаральдегид и формальдегид

Растворы глутаральдегида и формальдегида (также используемые в качестве фиксаторов ) являются приемлемыми жидкими стерилизующими агентами при условии, что время погружения достаточно длительное. Чтобы убить все споры в прозрачной жидкости, может потребоваться до 22 часов с глутаровым альдегидом и даже больше с формальдегидом. Наличие твердых частиц может продлить необходимый период или сделать лечение неэффективным. Стерилизация блоков ткани может занять намного больше времени из-за времени, необходимого для проникновения фиксатора. Глутаральдегид и формальдегид летучие и токсичные при контакте с кожей и при вдыхании. Глутаральдегид имеет короткий срок хранения ( Пероксид водорода

Перекись водорода , как в жидкой, так и в парообразной форме перекиси водорода (VHP), является еще одним химическим стерилизующим агентом. Перекись водорода — сильный окислитель , который позволяет уничтожать широкий спектр болезнетворных микроорганизмов. Перекись водорода используется для стерилизации изделий, чувствительных к нагреванию или температуре, например жестких эндоскопов . При медицинской стерилизации перекись водорода используется в более высоких концентрациях, от 35 до 90%. Самым большим преимуществом перекиси водорода в качестве стерилизатора является короткое время цикла. В то время как время цикла для этиленоксида может составлять от 10 до 15 часов, некоторые современные стерилизаторы с перекисью водорода имеют время цикла всего 28 минут.

Недостатки перекиси водорода включают совместимость материалов, меньшую проницаемость и риски для здоровья оператора. Продукты, содержащие целлюлозу, например бумагу, нельзя стерилизовать с помощью VHP, а продукты, содержащие нейлон, могут стать хрупкими. Проникающая способность перекиси водорода не так хороша, как у окиси этилена, поэтому существуют ограничения по длине и диаметру просвета предметов, которые можно эффективно стерилизовать. Пероксид водорода является основным раздражителем, и контакт жидкого раствора с кожей вызовет обесцвечивание или изъязвление в зависимости от концентрации и времени контакта. Он относительно нетоксичен при разбавлении до низких концентраций, но является опасным окислителем при высоких концентрациях (> 10% мас. / Мас.). Пар также опасен, в первую очередь поражая глаза и дыхательную систему. Даже кратковременное воздействие может быть опасным, и NIOSH установил IDLH на уровне 75 ppm, что составляет менее одной десятой IDLH для оксида этилена (800 ppm). Продолжительное воздействие более низких концентраций может вызвать необратимое повреждение легких, и, следовательно, OSHA установило допустимый предел воздействия на уровне 1,0 ppm, рассчитанный как восьмичасовое средневзвешенное значение. Производители стерилизаторов делают все возможное, чтобы сделать свои продукты безопасными за счет тщательного проектирования и включения многих функций безопасности, хотя все еще существуют случаи воздействия перекиси водорода на рабочих местах из газовых стерилизаторов, задокументированные в базе данных FDA MAUDE. При использовании газового стерилизатора любого типа разумные методы работы должны включать в себя хорошую вентиляцию, постоянный газоанализатор для перекиси водорода, а также надлежащие методы работы и обучение.

Испаренная перекись водорода (VHP) используется для стерилизации больших закрытых и герметичных помещений, например целых комнат и салонов самолетов.

Несмотря на свою токсичность, VHP за короткое время распадается на воду и кислород.

Надуксусная кислота

Перуксусная кислота (0,2%) является признанным FDA стерилизующим средством для использования при стерилизации медицинских устройств, таких как эндоскопы . Перуксусная кислота, также известная как пероксиуксусная кислота, представляет собой химическое соединение, часто используемое в дезинфицирующих средствах, таких как дезинфицирующие средства. Чаще всего его получают в результате реакции уксусной кислоты и перекиси водорода друг с другом с использованием кислотного катализатора. Перуксусная кислота никогда не продается в нестабилизированных растворах, поэтому считается экологически чистой. Перуксусная кислота представляет собой бесцветную жидкость, а молекулярная формула перуксусной кислоты — C ₂ H ₄ O ₃ или CH3COOOH. В последнее время перуксусная кислота используется во всем мире, поскольку все больше людей используют фумигацию для обеззараживания поверхностей, чтобы снизить риск Covid-19 и других заболеваний.

Возможность химической стерилизации прионов

Прионы обладают высокой устойчивостью к химической стерилизации. Фактически было показано, что обработка альдегидами , такими как формальдегид, увеличивает устойчивость к прионам. Было показано, что перекись водорода (3%) в течение одного часа неэффективна, обеспечивая снижение загрязнения менее чем на 3 log (10 -3 ). Йод , формальдегид, глутаральдегид и перуксусная кислота также не прошли этот тест (лечение в течение одного часа). Только хлор , фенольные соединения , тиоцианат гуанидиния и гидроксид натрия снижают уровни прионов более чем на 4 log; хлор (слишком едкий для использования на определенных объектах) и гидроксид натрия являются наиболее стойкими. Многие исследования показали эффективность гидроксида натрия.

Радиационная стерилизация

Стерилизация может быть достигнута с помощью электромагнитного излучения , такого как ультрафиолетовый свет , рентгеновские лучи и гамма-лучи , или облучения субатомными частицами, такими как электронные лучи . Электромагнитное излучение или излучение твердых частиц может быть достаточно сильным, чтобы ионизировать атомы или молекулы ( ионизирующее излучение ), или менее энергичным ( неионизирующее излучение ).

Стерилизация неионизирующим излучением

Облучение ультрафиолетовым светом (УФ, от бактерицидной лампы ) полезно для стерилизации поверхностей и некоторых прозрачных предметов. Многие объекты, прозрачные для видимого света, поглощают УФ. Ультрафиолетовое облучение обычно используется для стерилизации внутренней части боксов биологической безопасности между применениями, но оно неэффективно в затененных областях, включая участки под грязью (которая может полимеризоваться после длительного облучения, поэтому ее очень трудно удалить). Он также повреждает некоторые пластмассы, такие как пенополистирол, при длительном воздействии на них.

Стерилизация ионизирующим излучением

Безопасность облучения объектов регламентируется Международным агентством по атомной энергии в Организации Объединенных Наций и мониторинг различных национальных ядерных регулирующих комиссий (NRC). Аварии с радиационным облучением, которые произошли в прошлом, документируются агентством и тщательно анализируются для определения причины и потенциала улучшения. Затем такие улучшения необходимы для модернизации существующих объектов и будущей конструкции.

Гамма-излучение очень проникающее и обычно используется для стерилизации одноразового медицинского оборудования, такого как шприцы, иглы, канюли и наборы для внутривенных вливаний, а также продуктов питания. Он испускается радиоизотопом , обычно кобальтом-60 ( 60 Co) или цезием-137 ( 137 Cs), которые имеют энергию фотонов до 1,3 и 0,66 МэВ соответственно.

Использование радиоизотопа требует защиты для безопасности операторов при использовании и хранении. В большинстве конструкций радиоизотоп опускается в резервуар для хранения источника, заполненный водой, который поглощает радиацию и позволяет обслуживающему персоналу входить в радиационную защиту. В одном варианте радиоизотоп постоянно находится под водой, а продукт, подлежащий облучению, опускается в воду в герметично закрытых колпаках; для таких конструкций дополнительное экранирование не требуется. В других редко используемых конструкциях используется сухое хранилище, обеспечивающее подвижные экраны, которые снижают уровни излучения в областях камеры облучения. Инцидент в Декейтере, штат Джорджия , США, где водорастворимый цезий-137 просочился в бассейн для хранения источника, что потребовало вмешательства NRC, привело к тому, что использование этого радиоизотопа было почти полностью прекращено в пользу более дорогостоящего нерастворимого в воде кобальта. -60. Гамма- фотоны кобальта-60 имеют примерно вдвое большую энергию и, следовательно, большую дальность проникновения, чем излучение, производимое цезием-137.

Электронно-лучевая обработка также обычно используется для стерилизации. Электронные лучи используют технологию включения-выключения и обеспечивают гораздо более высокую скорость дозирования, чем гамма- или рентгеновские лучи. Из-за более высокой мощности дозы требуется меньшее время воздействия и, таким образом, уменьшается любое возможное разложение до полимеров. Поскольку электроны несут заряд, электронные лучи менее проникают, чем гамма- и рентгеновские лучи. Для защиты рабочих и окружающей среды от радиационного воздействия на предприятиях используются прочные бетонные экраны.

Рентгеновское излучение высокой энергии (производимое тормозным излучением ) позволяет облучать большие упаковки и поддоны с медицинскими приборами. Они обладают достаточной проникающей способностью, чтобы обрабатывать несколько поддонов с упаковками низкой плотности с очень хорошими коэффициентами однородности дозы. Для стерилизации рентгеновскими лучами не требуются химические или радиоактивные материалы: рентгеновские лучи высокой энергии генерируются с высокой интенсивностью с помощью генератора рентгеновских лучей , который не требует экранирования, когда он не используется. Рентгеновские лучи генерируются путем бомбардировки плотного материала (мишени), такого как тантал или вольфрам, высокоэнергетическими электронами в процессе, известном как преобразование тормозного излучения . Эти системы энергоэффективны и требуют гораздо больше электроэнергии, чем другие системы для того же результата.

Облучение рентгеновскими лучами, гамма-лучами или электронами не делает материалы радиоактивными , потому что используемая энергия слишком мала. Обычно для индукции радиоактивности в материале требуется энергия не менее 10 МэВ . Нейтроны и частицы очень высоких энергий могут сделать материалы радиоактивными, но имеют хорошее проникновение, тогда как частицы с более низкой энергией (кроме нейтронов) не могут сделать материалы радиоактивными, но имеют меньшее проникновение.

Однако стерилизация облучением гамма-лучами может повлиять на свойства материала.

Облучение используется Почтовой службой США для стерилизации почты в Вашингтоне, округ Колумбия . Некоторые продукты (например, специи и мясной фарш) стерилизуют облучением .

Субатомные частицы могут быть более или менее проникающими и могут генерироваться радиоизотопом или устройством, в зависимости от типа частицы.

Стерильная фильтрация

Жидкости, которые могут быть повреждены теплом, облучением или химической стерилизацией, такие как лекарственный раствор, можно стерилизовать микрофильтрацией с использованием мембранных фильтров . Этот метод обычно используется для термолабильных фармацевтических препаратов и белковых растворов при переработке лекарственных препаратов. Микрофильтр с размером пор обычно 0,22 мкм эффективно удаляет микроорганизмы . Однако было показано, что некоторые виды стафилококков достаточно гибки, чтобы проходить через фильтры 0,22 мкм. При обработке биопрепаратов , вирусы должны быть удалены или инактивированы, что требует использования нанофильтров с меньшим размером пор (20-50 нм ). Поры меньшего размера снижают скорость потока, поэтому для достижения более высокой общей пропускной способности или во избежание преждевременного засорения можно использовать предварительные фильтры для защиты мембранных фильтров с небольшими порами. Системы тангенциальной фильтрации (TFF) и попеременного тангенциального потока (ATF) также уменьшают накопление твердых частиц и их засорение.

Мембранные фильтры, используемые в производственных процессах, обычно изготавливаются из таких материалов, как смешанный эфир целлюлозы или полиэфирсульфон (PES). Оборудование для фильтрации и сами фильтры могут быть приобретены в виде предварительно стерилизованных одноразовых единиц в запечатанной упаковке или должны быть стерилизованы пользователем, как правило, путем автоклавирования при температуре, которая не повреждает хрупкие мембраны фильтра. Чтобы гарантировать надлежащее функционирование фильтра, мембранные фильтры проверяются на целостность после использования, а иногда и перед использованием. Проверка неразрушающей целостности гарантирует, что фильтр не поврежден, и является нормативным требованием. Как правило, конечная стерильная фильтрация фармацевтических препаратов выполняется в чистом помещении для предотвращения загрязнения.

Сохранение бесплодия

Инструменты, прошедшие стерилизацию, можно поддерживать в таком состоянии, помещая в герметичную упаковку до использования.

Источник