Современные методы стерилизации

Гласперленовый стерилизатор (рис. 4) предназначен для быстрой стерилизации небольших цельнометаллических инструментов, не имеющих полостей, каналов и замковых частей. Инструмент погружается в среду мелких стеклянных шариков, нагретых до температуры 190 – 290⁰ С (таким образом, чтобы над рабочей поверхностью инструмента оставался слой шариков не менее 10 мм) на 20 - 180 секунд, в зависимости от размера и массы инструмента. Этот метод используется для экспресс-стерилизации мелких стоматологических инструментов и акупунктурных игл. К преимуществам метода относятся короткое время стерилизации и отсутствие расходных материалов.

Газовая стерилизация требует специального автоматизированного оборудования (рис. 5) и применяется для обработки оптики, кардиостимуляторов, сложной техники (аппаратов искусственного кровообращения), изделий из полимеров, стекла, металлов, наконечников турбин стоматологических установок. Стерилизующими агентами являются окись этилена или смесь окиси этилена с бромистым метилом, озон, пары раствора формальдегида в этиловом спирте, которыми наполняют стационарные газовые стерилизаторы или портативные анаэростаты. Этот метод значительно более сложный, чем традиционные методы стерилизации паром и горячим воздухом. Необходимо на строго определенном уровне поддерживать температуру, влажность, концентрацию стерилизующего газа, давление и экспозицию, что возможно только при наличии оборудования с автоматическим прохождением цикла.

Стерилизация обычно проводится при температуре 42 - 55⁰С в течение 60 - 90 минут. Этиленоксидный метод стерилизации значительно превосходит альтернативные методы в универсальности, экономичности, ремонтопригодности и технической обеспеченности. Стерилизация термолабильных изделий формальдегидом стоит на втором месте после этиленоксида. Оптимальный диапазон температуры при формальдегидной стерилизации 60 - 80⁰С, давление - от 0,25 до 0,475 бар, при концентрации формальдегида от 8 до 15 мг/л. Формальдегид используется в концентрации около 30 мг/л, экспозиция до 60 минут; общая продолжительность цикла составляет 3,5 часа (с учетом дегазации простерилизованных изделий (аэрации).

Формальдегидом стерилизуют оптические инструменты, имплантируемые изделия, эндоскопическую аппаратуру. Стерилизованные газом изделия применяют после их выдержки (в течение 1-21 суток) в вентилируемом помещении. Срок сохранения стерильности для изделий в упаковке из полиэтиленовой пленки - 5 лет, пергамента или бумаги 20 суток. Контроль процесса ведут по показаниям приборов.

Рис. 4. Глассперленовый стерилизатор

Рис. 5. Газовый стерилизатор

Плазменная стерилизация является новым методом обработки медицинских изделий. Действующим началом в стерилизаторе (рис. 6) являются пары перекиси водорода в сочетании с низкотемпературной плазмой, представляющей собой продукты распада пероксида водорода (гидроксильные группы ОН, ООН), образующиеся под воздействием электромагнитного излучения с выделением видимого и ультрафиолетового излучения. Пероксид водорода и плазма распадаются на нетоксичные продукты - воду и кислород, не оказывая вредного воздействия на окружающую среду.

Метод имеет ряд преимуществ:

- высокая эффективность уничтожения микроорганизмов разных групп (от анаэробных бактерий до спорообразующих бацилл, грибов и вирусов гепатитов В, С, Д);

- возможность эффективной комбинации с химической обработкой; кратковременность экспозиции от 10 до 15 мин. в зависимости от степени загрязнения и наличия предварительной химической обработки;

- малые габариты аппарата, удобные для обработки инструментов; компьютерное программирование режима стерилизации.

Рис. 6. Плазменный стерилизатор

Для стерилизационной обработки инструментов и стоматологических оттисков (слепков), в частности, применяется стримерный разряд в аргоне при атмосферном давлении. Данный тип разряда обеспечивает наивысшую концентрацию возбуждённых атомов, а следовательно, и скорость процесса стерилизации. Плазменный стерилизатор для этой цели не требует вакуумной системы и является экологически безопасным. Стерилизация проводится при температуре 46 - 50⁰С за 54 - 72 минуты. Плазменной стерилизации может подвергаться более 95% медицинских изделий. Не подлежат стерилизации плазмой изделия из полиамида, некоторые сульфиды, хирургическое белье, перевязочный материал, изделия из целлюлозы, порошки, жидкости.

Рис. 7. Озоновый стерилизатор

Стерилизация озоном. Озон имеет один из самых высоких потенциалов окисления. В течение многих лет он используется для обеззараживания питьевой воды и воздуха, а в последнее время были разработаны озоновые стерилизаторы для применения в медицинской практике. Стерилизация осуществляется озоно-воздушной смесью, продуцируемой генератором озона из атмосферного воздуха. Однако высокая окислительная способность озона ограничивает его спектр применения. При контакте с ним могут повреждаться изделия из стали, меди, резины и др. Кроме того, озон токсичен, а имеющиеся сегодня аппараты не позволяют обезопасить персонал от контакта с ним. Немаловажным обстоятельством является то, что повторяемость метода до сих пор под вопросом.

Радиационная стерилизация основывается на применении проникающего гамма- или бета-излучения в качестве стерилизующего агента. В стерилизационных установках такого типа (рис. 8) широко используется гамма-излучающие изотопы (кобальт-60, реже цезий-137). Бета-излучающие изотопы используются редко.

Эффективность радиационной стерилизации зависит от общей дозы излучения и не зависит от времени. Средняя летальная доза для микроорганизмов всегда одинакова, проводится ли облучение при низкой интенсивности в течение длительного промежутка времени или недолго при высокой интенсивности излучения. Доза 25 кГр (2,5 Мрад) надежно гарантирует уничтожение высокорезистентных споровых форм микроорганизмов.

Радиационная стерилизация обладает рядом преимуществ, в частности, высокой степенью инактивации микроорганизмов, возможностью стерилизации больших партий материалов, автоматизацией процесса, возможностью стерилизации материалов в любой герметичной упаковке (кроме радионепрозрачной). Важным обстоятельством является то, что температура стерилизуемых изделий в ходе стерилизации не повышается.

Рис. 8. Установка для радиационной стерилизации

Радиационный метод используется для промышленной стерилизации одноразовых изделий из полимерных материалов, режущих инструментов, шовного и перевязочного материала, некоторых лекарственных препаратов.

В лечебно-профилактических учреждениях радиационная стерилизация не применяется в связи с большой дороговизной установок и по соображениям техники безопасности.

Контроль эффективности стерилизации осуществляют с помощью следующих методов:

1. П о приборам (мановакуумметров, термометров, таймеров);

2. Ф изико-химическими тестами (вместе со стерилизуемым материалом в аппарат помещают ампулы с кристаллами веществ или специальные бумажные термохимические индикаторы; при нужной температуре вещества расплавляются, а индикаторы меняют цвет);

3. Б иологическими тестами (в стерилизатор помещают флакончики с салфетками или бумажными дисками, пропитанными взвесью термостойкого спорообразующего микроба - Bacillus stearotermophilus для контроля паровых или Bacillus licheniformis для контроля воздушных стерилизаторов); после стерилизации их инкубируют в МПБ, при этом он не должен мутнеть, если споры погибли;

4. М олекулярно-генетическими методами контроля (ПЦР, гибридизация ДНК) при оценке стерилизации трудно-культивируемых бактерий (анаэробная группа) или вирусов.

Контроль стерильности бактериологическим методом проводят путем прямого посева (погружения) изделий в питательные или для крупных изделий методом смывов. Используют две среды - тиогликолевую и среду Сабуро (соответственно для выделения бактерий и 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.