2. Уничтожение микробов в окружающей среде

Для уничтожения микроорганизмов на различных предметах, используемых в медицине и быту, применяют два способа, стерилизацию и дезинфекцию.

1. Стерилизация

Стерилизация (от лат. sterilis — бесплодный) пред­полагает полную инактивацию микробов на пред­метах, подвергающихся обработке. Существуют три основных метода стерилизации: тепловая, лучевая, химическая.

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 водопаровой 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 нагре­вают 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.

Химическая стерилизация предполагает использование в ос­новном двух токсичных газов: окиси этилена и формальдегида. Эти вещества являются алкилирующими агентами, их способ­ность в присутствии воды инактивировать активные группы в ферментах, других белках, ДНК и РНК приводит к гибели микроорганизмов. Стерилизация газами осуществляется в при­сутствии пара при 40—80 °С в специальных камерах; в боль­ницах применяют формальдегид, в промышленных условиях — окись этилена.

Этот вид стерилизации опасен для персонала, окружающей среды и пациентов, пользующихся простерилизованными пред­метами (большинство стерилизующих агентов остается на пред­метах). Однако существуют объекты, которые могут быть по­вреждены нагреванием и которые можно стерилизовать только газом. Это, например, оптические приборы, предметы из нетер- мостоиких полимеров, некоторые питательные среды. Окись этилена с бромидметилом используют для стерилизации герме­тических микробиологических емкостей, космических аппаратов и др.

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.

Микробиологический контроль объектов, подвергшихся стери­лизации, как правило, не производится. Его заменяет контроль работы стерилизаторов, который осуществляется несколькими способами. Во-первых, персонал должен строго соблюдать уста­новленный режим стерилизации, который обеспечивает гибель микробов. Во-вторых, косвенно о поддержании определенной температуры можно судить по изменению окраски химических индикаторов (либо индикаторных бумажек, либо порошков, жидкостей — бензойной кислоты, мочевины, запаянных в ампулы), которые помещают на поверхности и в глубине сте­рилизуемого объекта. В-третьих, соответствующей службой дол­жен регулярно проводиться технический контроль аппаратуры. В-четвертых, 3 раза в год осуществляют биологическии конт­роль, помещая внутрь стерилизуемых предметов биотесты, при­готовленные из термоустойчивых спорообразующих бактерий.

Для проведения микробиологического контроля производят посев кусочков материала, смывов с предметов, подвергшихся стерилизации, на среды, позволяющие обнаружить аэробные и анаэробные бактерии, грибы (сахарный бульон, тиогликолевую среду, среду Сабуро). Отсутствие роста после 14 дней инкубации в термостате свидетельствует о стерильности предмета. Более тщательный контроль стерильности осуществляют в промыш­ленных условиях: методом случайного отбора исследуют образ­цы стерилизуемых материалов.

Для сохранения стерильности предметы должны иметь упа­ковку, не допускающую микробного загрязнения. С этой целью применяют полимерную пленку, бумагу, фольгу, биксы, ме­таллические пеналы, флаконы и т.п.