Тепловые методы
Тепловая стерилизация — самый распространенный подход. Её эффективность зависит от температуры: если вегетативные формы бактерий погибают уже при 60 °C, то споры, благодаря плотным оболочкам и связанной воде, инактивируются лишь при 160–170 °C.
- Сухой жар. Проводится в воздушных стерилизаторах (сухожаровые шкафы, печи Пастера). Основной режим: 180 °C в течение 60 минут (дополнительно используют 160 °C на 150 минут). Обрабатывают только термостабильные объекты: лабораторную посуду, металлические инструменты, изделия из силиконовой резины.
- Пар под давлением (автоклавирование). Физический принцип состоит в том, что повышение давления в автоклаве сдвигает точку кипения воды вверх. При давлении в 2 атмосферы температура пара достигает 121 °C. Стандартный режим (121 °C на 15–20 минут) гарантированно убивает споры. Метод применяют для перевязочного материала, белья, питательных сред, растворов и утилизации инфекционного материала. Интересно, что гипертермофильные архебактерии способны размножаться при 100 °C и даже выдерживают час стандартного автоклавирования.
Дробная стерилизация (тиндализация)
Этот метод — спасение для термолабильных материалов (например, питательных сред с углеводами), которые безвозвратно разрушаются при температурах выше 100 °C.
Процесс растягивается на три дня. Объект ежедневно нагревают до 70–80 °C на 30–60 минут. Первый нагрев уничтожает вегетативные клетки микробов. В перерывах между нагревами объект помещают в термостат: это провоцирует выжившие споры прорасти и превратиться в уязвимые вегетативные формы. Повторные нагревания в последующие дни полностью убивают эту «новую волну» микроорганизмов.
Химическая и газовая обработка
- Газовая стерилизация. Использует токсичные газы, такие как оксид этилена, смесь ОБ (оксид этилена с бромистым метилом) или формальдегид. Газы работают как алкилирующие агенты, инактивируя белки, ферменты и повреждая нуклеиновые кислоты. Обработка идет в герметичных камерах при 20–60 °C в присутствии пара. Благодаря высокой проникающей способности газов, метод идеален для оптики, полимеров, электроники и белковых сред.
- Обработка эндоскопов. Сложное оборудование из термолабильных материалов подвергают методу погружения. Их заливают растворами химических веществ (стериллянтов), чаще всего формальдегидом или глутаровым альдегидом. После стерилизации прибор необходимо отмыть от раствора, высушить и хранить с соблюдением строгой асептики не более 3 суток.
Физические методы
- Лучевая стерилизация. Широко применяется в промышленности для обработки огромных партий одноразовых медицинских изделий (шприцы, системы переливания крови). Действующий фактор — поток ускоренных электронов или $\gamma$-излучение от радиоактивных изотопов. Радиация фатально повреждает нуклеиновые кислоты микробов.
- Стерилизация фильтрованием (механический метод). Используется для освобождения от микроорганизмов термолабильных жидкостей: сыворотки крови, лекарственных растворов, питательных сред. Жидкость пропускают через керамические, асбестовые или стеклянные фильтры. «Золотым стандартом» в этой группе считаются мембранные нитроцеллюлозные фильтры.
К перспективным технологиям также относят стерилизацию с использованием озона и ионизированной плазмы.
Контроль эффективности
Для проверки качества работы оборудования используют четыре группы методов:
- Микробиологический. Посев части простерилизованного объекта на питательные среды (аэробы, анаэробы, грибы). Метод максимально точный, но из-за длительности в повседневной практике не используется.
- Химический. Применение индикаторов — веществ, меняющих цвет или физическое состояние при нужной температуре (ампулы с бензойной кислотой или мочевиной, индикаторные бумажки). Их размещают как на поверхности, так и в глубине объектов.
- Биологический (биотесты). Использование спор высокоустойчивых бактерий (Bacillus stearothermophilus, Bacillus licheniformis). Споры прячут внутрь предметов; если они погибли — режим сработал.
- Технический. Регулярная проверка исправности аппаратуры профильными службами.
Тиндализация работает как военная засада: первый нагрев уничтожает «активную пехоту» (вегетативные формы). Во время паузы в термостате споры прорастают, выходя из надежных укрытий, и следующий нагрев их добивает.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему обычного кипячения недостаточно для стерилизации?
При температуре 100 °C споровые формы бактерий способны сохранять жизнеспособность до 5 часов. Для их гарантированного уничтожения требуется температура от 121 °C (пар под давлением) или 160–170 °C (сухой жар).
Что такое тиндализация и зачем она нужна?
Это метод дробной стерилизации при 70–80 °C, который повторяют 3 дня подряд. Он позволяет полностью очистить от микробов и их спор термолабильные объекты, разрушающиеся при высоких температурах.
Как стерилизуют оптическое оборудование (например, эндоскопы)?
Сложную нетермостойкую оптику стерилизуют химически: либо методом погружения в растворы альдегидов (формальдегид, глутаровый альдегид), либо газовым методом в специальных камерах.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы экстремальной устойчивости прионов к высоким температурам
- Биология гипертермофильных архебактерий, выживающих в автоклаве
- Принципы работы и устройство мембранных нитроцеллюлозных фильтров
- Химизм действия алкилирующих агентов (газов) на нуклеиновые кислоты микробов
- Специфика применения спор Bacillus stearothermophilus в биологическом контроле
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Стерилизация» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Экология микробов — микроэкология»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.