Sterilizace lze dosáhnout kombinací tepla, chemikálií, ozařování, vysokého tlaku a filtrace, jako je pára pod tlakem, suché teplo, ultrafialové záření, plynné parní sterilizátory, plynný oxid chloričitý atd. Účinné sterilizační techniky jsou pro práci v laboratoři nezbytné a jejich zanedbání by mohlo mít vážné následky, mohlo by vás dokonce stát život.
Jaké jsou tedy nejčastěji používané metody sterilizace v laboratoři a jak fungují? Čtěte dále…
Tepelná metoda: Jedná se o nejběžnější metodu sterilizace. Teplo se používá k usmrcení mikrobů v látce. Rozsah sterilizace je ovlivněn teplotou tepla a délkou zahřívání. Na základě typu použitého tepla se tepelné metody dělí na-
(i) Sterilizace vlhkým teplem/párou – ve většině laboratoří se jedná o široce používanou metodu, která se provádí v autoklávech. V autoklávech se používá pára zahřátá na teplotu 121-134 °C pod tlakem. Jedná se o velmi účinnou metodu, která ničí/deaktivuje všechny mikroby, bakteriální spory a viry. Autoklávování zabíjí mikroby hydrolýzou a koagulací buněčných proteinů, které se účinně dosahuje intenzivním teplem za přítomnosti vody. Intenzivní teplo pochází z páry. Tlaková pára má vysoké latentní teplo a při 100 °C pojme 7krát více tepla než voda o stejné teplotě. Obecně lze autoklávy přirovnat k typickému tlakovému hrnci používanému k vaření s tím rozdílem, že před zahájením procesu ohřevu je z autoklávu odstraněn téměř všechen vzduch. Mezi techniky sterilizace mokrým teplem patří také vaření a pasterizace.
(ii) Sterilizace suchým teplem – při této metodě jsou vzorky obsahující bakterie vystaveny vysokým teplotám buď plamenem, spalováním nebo v horkovzdušné peci. Flambování se používá pro kovové pomůcky, jako jsou jehly, skalpely, nůžky atd. Spalování se používá zejména pro očkovací smyčky používané v mikrobiálních kulturách. Kovový konec smyčky se na plameni zahřeje do červena. Horkovzdušná pec je vhodná pro suchý materiál, jako jsou prášky, některá kovová zařízení, skleněné nádobí atd.
Filtrace je nejrychlejší způsob sterilizace roztoků bez zahřívání. Tato metoda zahrnuje filtraci s velikostí pórů, které jsou příliš malé na to, aby jimi prošly mikroby. Obecně se k odstranění bakterií používají filtry s průměrem pórů 0,2 um. Membránové filtry jsou častěji používané filtry než sintrované nebo Seitzovy či svíčkové filtry. Lze poznamenat, že viry a fágy jsou mnohem menší než bakterie, takže metoda filtrace není použitelná, pokud se jedná především o ně.
Radiační sterilizace: Tato metoda zahrnuje vystavení balených materiálů záření (UV záření, rentgenové záření, gama záření) za účelem sterilizace. Hlavní rozdíl mezi různými typy záření je v jejich průniku, a tedy i účinnosti. UV záření má nízkou penetraci, a proto je méně účinné, ale je relativně bezpečné a lze jej použít pro sterilizaci malých ploch. Rentgenové a gama záření mají mnohem větší pronikavost, a proto jsou účinnější pro sterilizaci ve velkém měřítku. Je však nebezpečnější, a proto vyžaduje zvláštní pozornost. UV záření se běžně používá ke sterilizaci vnitřních prostor biologických bezpečnostních skříní mezi jednotlivými použitími. Rentgenové záření se používá ke sterilizaci velkých balení a paletových nákladů zdravotnických prostředků. Gama záření se běžně používá ke sterilizaci jednorázového zdravotnického vybavení, jako jsou injekční stříkačky, jehly, kanyly a infuzní soupravy, a potravin.
Chemická metoda sterilizace: Zahřívání představuje spolehlivý způsob, jak se zbavit všech mikrobů, ale není vždy vhodné, protože může poškodit sterilizovaný materiál. V takovém případě se používají chemické metody sterilizace, které zahrnují použití škodlivých kapalin a toxických plynů, aniž by došlo k ovlivnění materiálu. Sterilizace pomocí plynů je účinná, protože rychle pronikají do materiálu jako pára. Existuje několik rizik a je třeba vzít v úvahu pravděpodobnost výbuchu a nákladové faktory.
Běžně používanými plyny pro sterilizaci jsou kombinace ethylenoxidu a oxidu uhličitého. Zde se přidává oxid uhličitý, aby se minimalizovala pravděpodobnost výbuchu. Další možností je plynný ozón, který oxiduje většinu organických látek. Peroxid vodíku, oxid dusičitý, roztoky glutaraldehydu a formaldehydu, ftalaldehyd a kyselina peroctová jsou dalšími příklady chemických látek používaných ke sterilizaci. Ethanol a IPA dobře ničí mikrobiální buňky, ale nemají žádný účinek na spory.