1. Физическая стерилизация

Стерилизация - полное обеспложивание объектов, при котором уничтожаются все формы микроорганизмов (вегетативные и споры). Для стерилизации применяют физические и химические методы. Выбор метода определяется видом стерилизующего материала, который после стерилиза­ции должен сохранять свои основные свойства (форму, эластичность, активность и др.). Физиче­ские методы - действие высокой температуры, ионизирующего излучения, фильтрование через коллоидные фильтры.

Методы тепловой стерилизации

Ионизирующее излучение это наиболее перспективный метод, т.к. возможна полная автоматизация всех процессов. Стерилизацию проводят в товарной упаковке, что обеспечивает длительность сохранения материала стерильным. Установка представляет собой бетонную камеру толщиной 2 метра, с надежной защитой от радионуклидов. После обработки материал контролируется на оста- точную радиоактивность. Этим способом стерилизуют хирургический инструментарий, изделия из пластмассы, вакцины, лечебные сыворотки, многие лекарства!

Фильтрование. Используют фильтры из коллодия, диаметр пор которых меньше размеров вирусов. Этот метод применяют на химико-фармацевтических заводах при изготовлении вакцин, иммунных сывороток, растворов антибиотиков, бактериофагов. Фильтрование через бактериаль­ные фильтры (из каолина, асбеста, нитроцеллюлозы) не является стерилизацией в полном смысле, т.к. у этих фильтров более крупные поры. Через них могут проходить вирусы и фильтрующиеся формы бактерий.

Тепловая стерилизация основана на чувствительности микробов к высокой температуре. При 60 °С и наличии воды происходит денатурация белков, в том числе ферментов, вследствие чего
вегетативные формы микробов погибают. Споры, содержащие очень небольшое количество воды в связанном состоянии и обладающие плотными оболочками, инактивируются при 160— 170 °С. Для тепловой стерилизации применяют в основном сухой жар и пар под давлением. Стерилизацию сухим жаром производят в сухожаровых шкафах, или печах Пастера. Печь Пастера представляет собой металлический плотно закрывающийся шкаф, нагревающийся с помощью электричества и снабженный термометром. Обеззараживание материала в нем происходит при 160—170 °С в течение 60—120 мин. Недостатком этого метода является то, что столь высокую температуру выдерживают только некоторые стерилизуемые предметы, например лабораторное стекло. Наиболее универсальным методом стерилизации является обработка паром под давлением в автоклавах, в которых стерилизуют перевязочный материал, белье, многие инструменты, питательные среды, растворы, инфекционный материал и др. Автоклав — металлический цилиндр с прочными стенками, герметически закрывающийся, состоящий из водопаропой и стерилизующей камер. Аппарат снабжен манометром, термометром и другими контролирующими приборами. В автоклаве создается повышенное давление, что приводит к увеличению температуры кипения воды. Так. при 0,5 атм температура кипения равна 80 °С, при 1 атм — 100 °С, при 2 атм — 121 °С и при 3 атм — 136 °С. Вследствие того что, кроме высокой температуры, на микроорганизмы действует пар, споры погибают уже при 120 °С. Наиболее распространенный режим работы автоклава — 2 атм, 121 °С, 15—20 мин. Время стерилизации уменьшается при повышении атмосферного давления, а следовательно, и температуры кипения. Микроорганизмы погибают за несколько секунд, но материал обрабатывают в течение большего времени, так как, во-первых, высокая температура должна быть и внутри стерилизуемого материала, и, во-вторых, существует так называемое поле безопасности, рассчитанное на возможное отклонение от заданных параметров при работе автоклава. Одной из разновидностей тепловой стерилизации является дробная стерилизация, которую используют для обработки материалов, не выдерживающих температуру выше 100 °С, например желатина, питательных сред с углеводами и др. Их нафевают в водяной бане при 80 °С в течение 30—60 мин, в результате чего вегетативные формы погибают. Процедуру повторяют 3 дня подряд. Между процедурами питательные среды выдерживают в термостате, что способствует прорастанию спор в случае их сохранения в среде. Иногда термическую обработку производят в автоклаве при 0,5 атм.

Тепловая стерилизация — наиболее надежный, экологически безопасный, дешевый и хорошо контролируемый метод. Однако ее невозможно применять в тех случаях, когда предметы и вещества повреждаются от действия высокой температуры. В этих ситуациях используют другие методы. Лучевая стерилизация осуществляется с помощью либо гамма-излучения, либо ускоренных электронов. Источником гамма-излучения, получаемого в специальных гамма-установках, являются радионуклиды, например Со60, Cs137. Для получения электронного излучения применяют ускорители электронов. Гибель микробов под действием гамма-лучей и ускоренных электронов происходит прежде всего в результате повреждения нуклеиновых кислот. Причем микроорганизмы более устойчивы к облучению, чем многоклеточные организмы. Лучевая стерилизация является альтернативой газовой стерилизации. Ее также применяют в тех случаях, когда стерилизуемые предметы не выдерживают высокой температуры. Лучевая стерилизация позволяет обрабатывать сразу большое количество предметов в промышленных условиях (например, одноразовых шприцев, систем для переливания крови). Благодаря возможности широкомасштабной стерилизации применение этого метода оправдано, несмотря на экологическую опасность и неэкономичность.

Еще одним способом стерилизации является фильтрование. Фильтрование с помощью различных фильтров (керамических, асбестовых, стеклянных) и особенно мембранных ультрафильтров из коллоидных растворов нитроцеллюлозы или других веществ позволяет освободить жидкости (сыворотку крови, лекарства, биопрепараты) от бактерий, грибов, простейших и даже вирусов в зависимости от размеров пор фильтра. Для ускорения фильтрации обычно создают повышенное давление в емкости с фильтруемой жидкостью или пониженное давление
в емкости с фильтратом.