Sterilisatie kan worden bereikt door een combinatie van warmte, chemicaliën, bestraling, hoge druk en filtratie zoals stoom onder druk, droge hitte, ultraviolette straling, sterilisatiemiddelen met gasdamp, chloordioxidegas enzovoort. Effectieve sterilisatietechnieken zijn essentieel voor het werken in een laboratorium en verwaarlozing hiervan kan tot ernstige gevolgen leiden, het kan zelfs een leven kosten.
Dus wat zijn de meest gebruikte sterilisatiemethoden in het laboratorium, en hoe werken ze? Lees verder…
Hitte Methode: Dit is de meest gebruikte methode van sterilisatie. De hitte wordt gebruikt om de microben in de stof te doden. De mate van sterilisatie wordt beïnvloed door de temperatuur van de warmte en de duur van de verhitting. Op basis van het soort warmte dat wordt gebruikt, worden de hitte-methoden ingedeeld in-
(i) Natte Hitte/Stoom Sterilisatie- In de meeste laboratoria is dit een veel gebruikte methode die in autoclaven wordt uitgevoerd. Autoclaven gebruiken stoom die onder druk wordt verhit tot 121-134 °C. Dit is een zeer doeltreffende methode die alle microben, bacteriesporen en virussen doodt/deactiveert. Autoclaveren doodt microben door hydrolyse en coagulatie van cellulaire eiwitten, wat efficiënt wordt bereikt door intense hitte in de aanwezigheid van water. De intense hitte komt van de stoom. Stoom onder druk heeft een hoge latente warmte en bij 100°C houdt het 7 keer meer warmte vast dan water bij dezelfde temperatuur. In het algemeen kunnen autoclaven worden vergeleken met een typische snelkookpan die voor het koken wordt gebruikt, behalve in de trek dat bijna alle lucht uit de autoclaaf wordt verwijderd voordat het verhittingsproces begint. Sterilisatietechnieken op basis van natte warmte omvatten ook koken en pasteuriseren.
(ii) Sterilisatie door droge warmte- Bij deze methode worden preparaten die bacteriën bevatten aan hoge temperaturen blootgesteld, hetzij door ontvlamming, verbranding of een heteluchtoven. Vlammen wordt gebruikt voor metalen voorwerpen zoals naalden, scalpels, scharen, enz. Verbranding wordt vooral gebruikt voor inoculatielussen die in microbiële culturen worden gebruikt. Het metalen uiteinde van de lus wordt aan de vlam verhit tot het roodgloeiend is. De heteluchtoven is geschikt voor droog materiaal zoals poeders, sommige metalen apparaten, glaswerk, enz.
Filtratie is de snelste manier om oplossingen zonder verhitting te steriliseren. Bij deze methode wordt gefilterd met een poriegrootte die te klein is voor microben om er doorheen te gaan. In het algemeen worden filters met een poriegrootte van 0,2 um gebruikt voor de verwijdering van bacteriën. Membraanfilters zijn meer gebruikte filters dan sinter- of seitz- of kaarsfilters. Opgemerkt zij dat virussen en fagen veel kleiner zijn dan bacteriën, zodat de filtratiemethode niet van toepassing is als deze de voornaamste zorg zijn.
Stralingssterilisatie: Bij deze methode wordt het verpakte materiaal ter sterilisatie blootgesteld aan straling (UV, röntgenstralen, gammastralen). Het belangrijkste verschil tussen de verschillende soorten straling is hun doordringingsvermogen en dus hun doeltreffendheid. UV-stralen hebben een lage penetratie en zijn dus minder doeltreffend, maar ze zijn relatief veilig en kunnen worden gebruikt voor sterilisatie van kleine oppervlakken. Röntgenstralen en gammastralen hebben een veel groter doordringingsvermogen en zijn dus doeltreffender voor sterilisatie op grote schaal. Het is echter gevaarlijker en vereist dus speciale aandacht. UV-bestraling wordt routinematig gebruikt om de binnenkant van biologische veiligheidskabinetten tussen toepassingen te steriliseren. Röntgenstralen worden gebruikt voor het steriliseren van grote verpakkingen en palletladingen medische apparatuur. Gammastraling wordt algemeen gebruikt voor de sterilisatie van medische wegwerpapparatuur, zoals spuiten, naalden, canules en infuussets, en voedingsmiddelen.
Chemische methode van sterilisatie: Verhitting biedt een betrouwbare manier om van alle microben af te komen, maar is niet altijd geschikt, omdat het te steriliseren materiaal kan worden beschadigd. In dat geval wordt gebruik gemaakt van chemische methoden voor sterilisatie, waarbij schadelijke vloeistoffen en giftige gassen worden gebruikt zonder het materiaal aan te tasten. Sterilisatie is doeltreffend met gassen omdat ze snel in het materiaal doordringen, zoals stoom. Er zijn een paar risico’s, en de kans op explosie en de kostenfactoren moeten worden overwogen.
De meest gebruikte gassen voor sterilisatie zijn een combinatie van ethyleenoxide en kooldioxide. Hierbij wordt kooldioxide toegevoegd om de kans op een explosie zo klein mogelijk te maken. Ozongas is een andere optie die de meeste organische stoffen oxideert. Waterstofperoxide, stikstofdioxide, glutaaraldehyde- en formaldehyde-oplossingen, ftaldehyde en perazijnzuur zijn andere voorbeelden van chemicaliën die voor sterilisatie worden gebruikt. Ethanol en IPA zijn goed in het doden van microbiële cellen, maar ze hebben geen effect op sporen.