روش های شیمیایی استریلیزاسیون

روش های شیمیایی استریلیزاسیون به دو روش انجام می شود: استریلیزاسیون گازی شامل فرآیند قرار دادن تجهیزات یا وسایل در معرض گازهای مختلف در یک محفظه گرم یا تحت فشار بسته است. استریلیزاسیون مایع فرآیند استریل‌سازی است که شامل غوطه‌ور شدن تجهیزات در مایع ضدعفونی‌کننده برای از بین بردن همه میکروارگانیسم‌های زنده و هاگ آنها می‌شود.

استریلیزاسیون شیمیایی چیست؟

استریلیزاسیون شیمیایی فرآیند حذف میکروارگانیسم ها با استفاده از عوامل باکتری کش شیمیایی است. حتی اگر روش‌های فیزیکی استریل‌سازی برای استریل‌سازی مؤثر مناسب‌تر باشد، استفاده از آن برای مواد حساس به حرارت مانند پلاستیک، فیبر نوری و نمونه‌های بیولوژیکی همیشه مناسب نیست.
در چنین شرایطی می توان از مواد شیمیایی در حالت مایع یا گاز برای استریل کردن استفاده کرد. با این حال، اطمینان از سازگاری مواد در حال استریل کردن با مواد شیمیایی مورد استفاده بسیار مهم است. علاوه بر این، اتخاذ قوانین ایمنی در ایمنی محیط کار در هنگام استفاده از عوامل شیمیایی مهم است. روش های شیمیایی استریلیزاسیون را می توان به عنوان استریلیزاسیون مایع و گاز دسته بندی کرد.

روش های شیمیایی استریلیزاسیون

1. استریلیزاسیون گازی

استریلیزاسیون گازی شامل فرآیند قرار دادن تجهیزات یا وسایل در معرض گازهای مختلف در یک محفظه گرم یا تحت فشار بسته است. استریلیزاسیون گازی روش مؤثرتری است زیرا گازها می توانند از یک روزنه کوچک عبور کنند و نتایج مؤثرتری ارائه دهند. علاوه بر این، معمولاً از گازها همراه با عملیات حرارتی استفاده می شود که عملکرد گازها را نیز تسهیل می کند.
با این حال، مسئله انتشار برخی گازهای سمی در طول فرآیند وجود دارد که باید به طور منظم از سیستم حذف شوند. مکانیسم اثر برای انواع مختلف گازها متفاوت است.

برخی از گازهای رایج مورد استفاده برای استریلیزاسیون گازی در زیر توضیح داده شده است:

آ. اتیلن اکساید

گاز اتیلن اکسید (EO) گاز رایجی است که برای تصفیه شیمیایی استفاده می شود که برای استریل کردن، پاستوریزه کردن یا ضد عفونی انواع مختلف تجهیزات و سطوح به دلیل سازگاری گسترده با مواد مختلف استفاده می شود. در مواردی که اجسام به این تکنیک‌ها حساس هستند، درمان EO اغلب جایگزین سایر تکنیک‌های استریل‌سازی مانند گرما، تشعشع و حتی مواد شیمیایی می‌شود. این روش یک روش گسترده است که برای تقریباً 70٪ از کل استریلیزاسیون ها و حدود 50٪ برای وسایل پزشکی یکبار مصرف استفاده می شود.

مکانیسم اثر ضد میکروبی این گاز از طریق آلکیلاسیون گروه های سولفیدریل، آمینو، هیدروکسیل و کربوکسیل بر روی پروتئین ها و گروه های ایمنو اسیدهای نوکلئیک فرض می شود.

تصفیه EO معمولاً در محدوده دمایی 30-60 درجه سانتیگراد برای چند ساعت انجام می شود که به فعالیت گاز کمک می کند. کارآیی گاز به غلظت گاز موجود برای هر ماده بستگی دارد که به شدت توسط ماهیت نفوذ خوب گاز که به آسانی در بسیاری از مواد بسته بندی از جمله لاستیک، پلاستیک، پارچه و کاغذ پخش می شود، کمک می کند. اکسید اتیلن تمام میکروارگانیسم های شناخته شده مانند باکتری ها (از جمله هاگ ها)، ویروس ها و قارچ ها (از جمله مخمرها و کپک ها) را از بین می برد و تقریباً با همه مواد سازگار است حتی در صورت استفاده مکرر.

ارگانیسم‌ها در حالت خشک شده نسبت به تیمار اکسید اتیلن مقاوم‌تر هستند، همانطور که آنهایی که با قرار گرفتن در رسوبات آلی کریستالی یا خشک شده از گاز محافظت می‌شوند. با این حال، این فرآیند بدون اشکال نیست زیرا سطح گاز در استریل کننده به دلیل جذب کاهش می‌یابد و اقلام تیمار شده برای حذف مواد زائد سمی باید تحت فرآیند دفع قرار گیرند.

ب. فرمالدئید

فرمالدئید گاز بسیار مهم دیگری است که برای استریل کردن استفاده می شود. این گاز با حرارت دادن فرمالین (37% w/v) تا دمای 70-80 درجه سانتی گراد به دست می آید. این ماده دارای فعالیت بیوسیدال طیف وسیعی است و در استریل کردن ابزارهای جراحی قابل استفاده مجدد، تجهیزات پزشکی، تشخیصی و الکتریکی خاص، و استریل کردن سطح پودرها کاربرد دارد.

فرمالدئید قدرت نفوذ مشابه اکسید اتیلن را ندارد اما بر اساس همان اصل اصلاح پروتئین و اسید نوکلئیک عمل می کند. در نتیجه قدرت نفوذ کم، استفاده از آن اغلب به پارچه های کاغذی و نخی محدود می شود. فرمالدئید به طور کلی با بو در غلظت های کمتر از حد مجاز در جو قابل تشخیص است و بنابراین در هنگام نشت یا سایر حوادث از این قبیل قابل تشخیص است.

پ. دی اکسید نیتروژن (NO2)

دی اکسید نیتروژن یک استریل کننده سریع و موثر است که می تواند برای حذف باکتری ها، قارچ ها و حتی هاگ های معمولی استفاده شود. NO2 دارای نقطه جوش کم (20 درجه سانتیگراد) است که فشار بخار بالا را در دمای استاندارد اجازه می دهد. این خاصیت NO2 امکان استفاده از گاز را در دما و فشار استاندارد می دهد.

عمل بیوسیدال این گاز شامل تجزیه DNA توسط نیتراسیون ستون فقرات فسفات است که منجر به اثرات کشنده بر روی ارگانیسم در معرض در معرض جذب NO2 می شود. مزیت این گاز این است که به دلیل پایین بودن سطح گاز مصرفی و فشار بخار زیاد، تراکم گاز روی سطح دستگاه ها ایجاد نمی شود. این امر از نیاز به هوادهی مستقیم پس از فرآیند استریلیزاسیون جلوگیری می کند.

ت. ازن

ازن یک گاز صنعتی بسیار واکنش پذیر است که معمولاً برای استریل کردن هوا و آب و به عنوان ضدعفونی کننده سطوح استفاده می شود. ازن یک خاصیت اکسید کننده قوی است که می تواند طیف وسیعی از موجودات از جمله پریون ها را بدون استفاده از مواد شیمیایی خطرناک از بین ببرد زیرا ازن معمولاً از اکسیژن درجه پزشکی تولید می شود.

به طور مشابه، واکنش پذیری بالای ازن امکان حذف ازن زائد را با تبدیل ازن به اکسیژن با عبور آن از یک کاتالیزور ساده فراهم می کند. با این حال، از آنجا که ازن یک گاز ناپایدار و واکنش پذیر است، باید در محل تولید شود، که استفاده از ازن را در تنظیمات مختلف محدود می کند. همچنین بسیار خطرناک است و بنابراین فقط در غلظت 5ppm استفاده می شود که 160 برابر کمتر از اتیلن اکسید است.

استریلیزاسیون مایع

استریلیزاسیون مایع فرآیند استریل‌سازی است که شامل غوطه‌ور شدن تجهیزات در مایع ضدعفونی‌کننده برای از بین بردن همه میکروارگانیسم‌های زنده و هاگ آنها می‌شود. اگرچه استریلیزاسیون مایع به اندازه استریلیزاسیون گازی مؤثر نیست، اما در شرایطی که سطح آلودگی پایینی وجود دارد، مناسب است.

مواد شیمیایی مایع مختلف مورد استفاده برای استریل کردن مایع شامل موارد زیر است:

آ. آب اکسیژنه

پراکسید هیدروژن یک ماده استریل کننده شیمیایی مایع است که یک اکسید کننده قوی است و می تواند طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها را از بین ببرد. این در استریل کردن تجهیزات حساس به حرارت یا دما مانند آندوسکوپ ها مفید است. در کاربردهای پزشکی از غلظت بالاتر (90-35 درصد) استفاده می شود. H2O2 چرخه عقیم‌سازی کوتاهی دارد، زیرا این چرخه‌ها به 28 دقیقه می‌رسد که در آن اتیلن اکساید چرخه‌هایی به طول 10-12 ساعت دارد.

با این حال، پراکسید هیدروژن دارای معایبی مانند سازگاری کم مواد، ظرفیت نفوذ کمتر و خطرات مربوط به سلامتی است. پراکسید هیدروژن تبخیر شده (VHP) برای استریل کردن نواحی بسته و مهر و موم شده مانند کل اتاق ها و فضای داخلی هواپیما استفاده می شود.

ب. گلوتارآلدئید

گلوتارآلدئید یک عامل استریل کننده مایع پذیرفته شده است که به زمان غوطه وری نسبتا طولانی نیاز دارد. برای از بین بردن همه هاگ ها به 22 ساعت زمان غوطه وری نیاز دارد. وجود ذرات جامد زمان غوطه وری را بیشتر می کند. قدرت نفوذ نیز ناچیز است زیرا ساعت ها طول می کشد تا به یک بلوک از بافت نفوذ کند. بنابراین استفاده از گلوتارآلدئید به سطوح خاصی با آلودگی کمتر محدود می شود.

پ. هیپوکلریت

محلول هیپوکلریت که سفید کننده مایع نیز نامیده می شود، یکی دیگر از مواد شیمیایی مایع است که می تواند به عنوان ضد عفونی کننده استفاده شود، حتی اگر استریل کردن با این ماده شیمیایی دشوار است. غوطه ور کردن دستگاه ها برای مدت کوتاهی در سفید کننده مایع ممکن است برخی از ارگانیسم های بیماری زا را از بین ببرد، اما برای رسیدن به غوطه وری استریلیزاسیون به مدت 20 تا 24 ساعت نیاز است.

این یک عامل اکسید کننده است و بنابراین با اکسید کردن ترکیبات آلی عمل می کند که منجر به تغییر پروتئین ها در میکروب ها می شود که در نهایت ممکن است منجر به مرگ شود. غلظت مناسب هیپوکلریت را می توان برای ضد عفونی ایستگاه های کاری و حتی سطوح برای تمیز کردن نشت خون و سایر مایعات استفاده کرد.

در انتها روش های فیزیکی و شیمیایی مختلفی برای استریلیزاسیون وسایل پزشکی وجود دارد که هر یک از این روش ها دارای معایب و مزایای خاص خود هستند. ما در این مطلب روش های شیمیایی استریلیزاسیون را بیان کردیم. برای مطالعه روش های فیزیکی استریلیزاسیون به این صفحه مراجعه کنید.

کیمیا زیست گستر نوین” در راستای ارتقاء تولیدات و سطح علمی کشور مبادرت به واردات و توزیع مواد شیمیایی و مصرفی آزمایشگاهی کرده است. هدف مجموعه ما تأمين مواد و تجهيزات مورد نياز در بخش هاى مختلف آزمايشگاهى، تحقيقاتى، بيمارستانى، صنعتى و … مي باشد.