Общая микробиология

На практике используются также другие методы тепловой стерилизации. Например, в стоматологических клиниках используют стерилизацию в среде нагретых стеклянных шариков диаметром 3 мм при температуре 250ОС в течение 15-20 секунд - гласперленовый или шариковый метод стерилизации (рисунок 12.26).

Рисунок 12.26 – Прибор для гласперленового метода стерилизации. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Контроль тепловой стерилизации осуществляют следующими методами:

-по показаниям приборов (мановакуумметров, термометров, таймеров);

-с использованием физико-химических тестов (вместе со стерилизуемым материалом в автоклав закладывают ампулы с кристаллами веществ или специальные бумажные термохимические индикаторы; при нужной температуре вещества расплавляются, а индикаторы меняют цвет);

-биологические тесты - в аппарат помещают флакончики со взвесью термостойкого спорообразующего микроба (B. stearothermophilus для контроля автоклавов или В. licheniformis для контроля воздушных стерилизаторов). После стерилизации их инкубируют в термостате. При гибели спор во время автоклавирования среда после инкубирования остается прозрачной.

Стерилизация лучами (холодная стерилизация). Объекты, повреждаемые при повышенных температурах, стерилизуют излучением (СВЧ, ультрафиолетовое излучение, УВЧ, радиационное излучение, инфракрасное излучение). Для предупреждения последующего обсеменения стерилизуемые предметы помешают и

412

полиэтиленовые пакеты. Этот способ стерилизации используется в промышленных условиях для обезвреживания больничных принадлежностей, антибиотиков, витаминов, гормонов, разовых медицинских изделий (шприцы, чашки Петри и т.д.).

В ЛПУ радиационная стерилизация не применяется в связи с большой дороговизной установок и по соображениям техники безопасности.

Эффективным методом физического удаления микроорганизмов из жидкостей и газов является фильтрование. Фильтрование применяется для удаления из фильтруемого материала (жидкости) крупных частиц. В зависимости от размера удаляемых частиц выделяют несколько способов фильтрации: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация (рисунок 12.27).

Рисунок 12.27 – Зависимость метода фильтрации от размера частиц. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Для удаления микробов из жидкостей обычно применяют мембранные фильтры с диаметром пор менее 0,2 мкм (микрофильтрация и ультрафильтрация или стерилизующая фильтрация). Фильтрацию применяют для стерилизации жидкостей, чувствительных к температурным воздействиям. Для этих целей используют пористые керамические свечи из глины (свечи Шамберлана), стерилизующие асбестовые пластины (фильтры Зейтца) и целлюлозные мембранные фильтры (рисунок 12.28).

Так как поры таких фильтров очень малы, фильтрация осуществляется посредством “проталкивания” через них жидкостей под давлением или с помощью вакуума (разрежения). Методы фильтрации широко применяются в биотехнологическом производстве при изготовлении антибиотиков, бактериофагов и других препаратов, не выдерживающих тепловых методов стерилизации. С помощью мембранных фильтров возможно удаление из жидкостей не только бактерий и вирусов, но и крупных молекул.

413

А Б Рисунок 12.28 – А - Фильтр Зейтца: 1 – стеклянная колба Бунзена; 2 – канюля для

отсасывания воздуха; 3 – металлический держатель; 4 – фильтр. Б - Монтаж свечи Шамберлана: 1 – фильтруемая жидкость; 2 – фильтровальная свеча. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Химическая стерилизация (стерилизация с помощью химических веществ). Этот метод является вспомогательным, так как невозможно подвергнуть стерилизации упакованные изделия. Кроме того, по окончании стерилизации химическими веществами изделия необходимо промыть стерильной жидкостью, что может привести к вторичному обсеменению изделий. Химические методы применяют для стерилизации тех предметов, которые нельзя стерилизовать другими методами, например, оптических приборов, изделий из полимеров, стекла, металлов.

Химическую стерилизацию проводят с помощью веществ в газообразном состоянии (пары раствора формальдегида в этиловом спирте, β-пропиолактон, смесь ОБ – смесь окиси этилена с бромистым метилом) или с помощью растворов химических веществ – стерилянтов (дезоксон, 6% перекись водорода, 2,5% глутаровый альдегид). Смесью ОБ наполняют стационарные или портативные газовые стерилизаторы. Для упаковки стерилизуемых изделий используют полиэтиленовую пленку или специальный упаковочный материал. Стерилизацию проводят в течение нескольких часов. После стерилизации изделия выдерживают в течение нескольких суток в вентилируемом помещении. Контроль эффективности химической стерилизации проводят с помощью биотестов.

При использовании стерилянтов применяют следующие режимы стерилизации:

-6% раствор перекиси водорода, экспозиция 6 часов (изделия из полимерных материалов, стекла, металлов);

-4,8% раствор первомура, экспозиция 15 минут (лигатурный шовный материал).

Обязательными условиями химической стерилизации являются полное погружение изделия в раствор и температура раствора не менее 18°С. Если изделия используют не сразу после стерилизации, то их помещают в стерильную коробку и хранят не более 3 суток.

Контроль стерильности изделий медицинского назначения. Контроль изделий, простерилизованных в лечебном учреждении, проводят в специально

414

оборудованных боксах с предбоксниками, соблюдая асептические условия, исключающие возможность вторичной контаминации изделий микробами. В боксах используют бактерицидные облучатели, поверхности обрабатывают моющими и дезинфицирующими средствами, воздух подают в бокс через бактериальные фильтры. Перед входом в бокс сотрудники лаборатории тщательно моют руки, надевают в предбокснике стерильную спецодежду (халаты, бахилы, шапочки, перчатки, маски). В процессе работы в боксе проверяют обсемененность воздуха: на рабочем столе на 15 минут открывают две чашки с питательным агаром, которые затем инкубируют 48 часов при 32°С (допускается рост не более трех колоний неспорообразующих сапрофитов). Контроль стерильности проводят путем прямого посева (погружения) изделий в питательные среды (мелкие изделия или детали разъемных изделий - целиком, шовный или перевязочный материал - фрагменты). Стерильность крупных изделий контролируют методом смывов. Отобранным материалом засевают обязательно две среды - тиогликолевую (для роста бактерий) и среду Сабуро (для роста грибов). Посевы на тиогликолевой среде выдерживают при 32°С, на среде Сабуро - при 22°С в течение 7 суток (для изделий после тепловой стерилизации). При отсутствии роста во всех пробирках (флаконах) делают заключение о стерильности изделий.

12.5. Вопросы для контроля усвоения материала

1. Что такое асептика?

2. Что такое антисептика?

3.Что такое дезинфекция?

4.Охарактеризуйте методы дезинфекции.

5.Назовите основные антисептические и дезинфекционные средства.

6.Что такое стерилизация?

7.Охарактеризуйте методы стерилизации.

12.6. Тренировочные тесты

1.Асептика – это (один правильный ответ):

1.1.уничтожение микробов с помощью сухого жара

1.2.предупреждение заноса в рабочую зону посторонних микроорганизмов

1.3.уничтожение патогенных бактерий

1.4.уничтожение спор

1.5.фламбирование

2. Антисептика – это (один правильный ответ):

2.1.дезинфекция поверхностей

2.2.подавление размножения микробов в ране

2.3.автоклавирование

2.4.обработка сухим жаром

2.5.стерилизация

415

3. Дезинфекция – это (один правильный ответ):

3.1. предупреждение заноса в рабочую зону посторонних микроорганизмов 3.2. подавление размножения микробов в ране 3.3. автоклавирование 3.4. обработка сухим жаром

3.5. уничтожение патогенных микробов

4. Стерилизация – это (один правильный ответ):

4.1. предупреждение заноса в рабочую зону посторонних микроорганизмов 4.2. подавление размножения микробов в ране 4.3. полное уничтожение микробов в объектах 4.4. обработка объекта дезсредствами 4.5. обработка рук спиртом

5. Фламбирование – это (один правильный ответ): 5.1. обработка объекта дезсредствами 5.2. обработка рук спиртом 5.3. обработка сухим жаром 5.4. прокаливание в пламени

5.5. обработка поверхности формалином

6. Автоклавирование – это (один правильный ответ): 6.1. обработка сухим жаром 6.2. обработка паром под давлением 6.3. прожигание 6.4. прокаливание

6.5. выдерживание в сухожаровом шкафу

7. Пастеризация – это (один правильный ответ): 7.1. прогревание при температуре ниже 100ОС 7.2. обработка в автоклаве 7.3. обработка в сухожаровом шкафу 7.4. кипячение 7.5. метод стерилизации

8.Тиндализация – это (один правильный ответ):

8.1.метод дробной стерилизации

8.2.метод дезинфекции

8.3.прокаливание

8.4.метод асептики

8.5.метод антисептики

9.Автоклав – это (один правильный ответ):

9.1.сухожаровой шкаф

9.2.воздушный стерилизатор

9.3.аппарат для стерилизации паром под давлением

416

9.4.прибор для дезинфекции

9.5.прибор для дезинсекции

10.К дезинфектантам относятся (несколько правильных ответов):

10.1.дистиллированная вода

10.2.щелочи

10.3.хлорсодержащие препараты

10.4.фезраствор

10.5.спирты

11.Воздушная стерилизация – это (один правильный ответ):

11.1.стерилизация в автоклаве

11.2.стерилизация горячим воздухом

11.3.фламбирование

11.4.прокаливание на открытом воздухе

11.5.тиндализация

Правильные ответы: 1.2, 2.2, 3.5, 4.3, 5.4, 6.2, 7.1, 8.1, 9.3, 10.2, 10.3, 10.5, 11.2.

417

13. Антимикробные химиотерапевтические препараты

13.1. История антибиотикотерапии

Издавна было известно, что одни микробы по отношению к другим проявляют антагонистические свойства. Антагонизм – это взаимоотношения, при которых продукты жизнедеятельности одного микроба губительно действуют на других представителей в данном биоценозе. Явление антагонизма у микробов в 1887 г. подробно описал французский ученый Л. Пастер (рисунок 13.1).

Рисунок 13.1 – Луи Пастер (Louis Pasteur, 1822-1895 гг.). Заимствовано из Интернетресурсов.

Однако с практической целью микробный антагонизм впервые использовал И.И. Мечников (рисунок 13.2), который предложил употреблять продукты, содержащие молочнокислые бактерии, для подавления гнилостной микрофлоры кишечника.

Рисунок 13.2 – Илья Ильич Мечников (1845-1916 гг.). Заимствовано из Интернетресурсов.

В 1871-1872 гг. русские ученые В.А. Манассеин и А.Г. Полотебнов (рисунок 13.3) наблюдали выраженный терапевтический эффект от лечения инфицированных ран с помощью зеленой плесени (зеленого кистевика или плесневого гриба рода

419

Понятие “химиотерапия” ввел в употребление немецкий химик, иммунолог и бактериолог П. Эрлих (рисунок 13.5).

Рисунок 13.5 – Пауль Эрлих (Paul Ehrlich, 1854-1915 гг.). Заимствовано из Интернетресурсов.

В1908 г. он синтезировал мышьяковистое соединение (препарат 606), которое получило название сальварсан (спасающий). Этот препарат длительное время использовался для лечения сифилиса. В последующем П. Эрлих синтезировал другое производное мышьяка – неосальварсан (новарсенол). В результате изучения антимикробных свойств различных соединений П. Эрлих сформулировал три основных требования, которым должен отвечать любое химиотерапевтическое средство:

- максимальная терапевтическая эффективность; - минимальная токсичность для макроорганизма; - специфичность действия (этиотропность).

Согласно этим требованиям, химиопрепараты при введении в организм должны губительно действовать на возбудителей инфекционных заболеваний, но при этом быть нетоксичными для макроорганизма. Кроме того, во внутренней среде организма химиопрепарат должен оставаться стабильным, но не иметь кумулятивного эффекта. Эти принципы до сих пор учитываются при разработке антибактериальных препаратов.

В1935 г. немецкий бактериолог Г. Домагк (рисунок 13.6) ввел в практику первый сульфаниламидный препарат - стрептозан (пронтозил или красный стрептоцид), что явилось началом эры производства сульфаниламидов и лечения с их помощью инфекционных заболеваний. В 1939 г. Г. Домагк стал лауреатом Нобелевской премии за открытие и обоснование антибактериального эффекта пронтозила.

420

Рисунок 13.6 – Герхард Домагк (Gerhard Johannes Paul Domagk, 1895-1964 гг.).

Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В последующем французскими исследователями из группы Э. Фурно (рисунок 13.7) был синтезирован белый стрептоцид.

Рисунок 13.7 – Эрнест Фурно (Ernest Fourneau, 1872-1949 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Красный и белый стрептоцид явились первыми сульфаниламидами, получившими широкое распространение в химиотерапии бактериальных инфекций.

Основоположником учения об антибиотиках является английский ученый А. Флеминг (рисунок 13.8), который в 1929 г. показал, что фильтрат бульонной культуры плесневого гриба Penicillium notatum обладает антибактериальными свойствами в отношении стафилококков и некоторых других грамположительных микроорганизмов. Это открытие было сделано случайно - в открытую чашку Петри с культурой стафилококка попала плесень P. notatum, образовавшая вокруг себя зону отсутствия роста стафилококка. А. Флеминг назвал синтезируемое плесенью вещество пенициллином.