Sterylizację można osiągnąć przez połączenie ciepła, chemikaliów, napromieniowania, wysokiego ciśnienia i filtracji, takich jak para wodna pod ciśnieniem, suche ciepło, promieniowanie ultrafioletowe, gazowe środki sterylizujące, gazowy dwutlenek chloru itp. Skuteczne techniki sterylizacji są niezbędne do pracy w laboratorium, a ich zaniedbanie może prowadzić do poważnych konsekwencji, może nawet kosztować życie.
Jakie są więc najczęściej stosowane metody sterylizacji w laboratorium i jak one działają? Czytaj dalej…
Metoda cieplna: Jest to najczęstsza metoda sterylizacji. Ciepło jest wykorzystywane do zabicia mikrobów w substancji. Na zakres sterylizacji ma wpływ temperatura ciepła i czas trwania ogrzewania. Na podstawie rodzaju stosowanego ciepła, metody cieplne są skategoryzowane na-
(i) Mokre ciepło/Sterylizacja parowa- W większości laboratoriów, jest to szeroko stosowana metoda, która jest wykonywana w autoklawach. Autoklawy wykorzystują parę wodną podgrzaną do temperatury 121-134 °C pod ciśnieniem. Jest to bardzo skuteczna metoda, która zabija/deaktywuje wszystkie mikroby, spory bakterii i wirusy. Autoklawowanie zabija mikroby przez hydrolizę i koagulację białek komórkowych, co jest skutecznie osiągane przez intensywne ciepło w obecności wody. Intensywne ciepło pochodzi z pary wodnej. Para wodna pod ciśnieniem ma wysokie ciepło utajone i w temperaturze 100°C posiada 7 razy więcej ciepła niż woda w tej samej temperaturze. Ogólnie rzecz biorąc, autoklawy można porównać do typowych szybkowarów używanych do gotowania, z tą różnicą, że prawie całe powietrze jest usuwane z autoklawu przed rozpoczęciem procesu ogrzewania. Techniki sterylizacji na mokro obejmują również gotowanie i pasteryzację.
(ii) Sterylizacja na sucho – W tej metodzie, próbki zawierające bakterie są wystawione na działanie wysokich temperatur albo przez płomień, spalanie lub piec z gorącym powietrzem. Płomień jest używany dla urządzeń metalowych takich jak igły, skalpele, nożyczki, itp. Spalanie jest stosowane szczególnie w przypadku pętli inokulacyjnych używanych w hodowlach mikroorganizmów. Metalowy koniec pętli jest rozgrzewany w płomieniu do czerwoności. Piec na gorące powietrze jest odpowiedni dla suchych materiałów, takich jak proszki, niektóre urządzenia metalowe, wyroby szklane, itp.
Filtracja jest najszybszym sposobem sterylizacji roztworów bez ogrzewania. Metoda ta polega na filtrowaniu z porami o wielkości zbyt małej dla mikrobów, aby mogły przez nie przejść. Generalnie do usuwania bakterii stosuje się filtry o średnicy porów 0,2 um. Filtry membranowe są częściej stosowane niż filtry spiekane, seitz lub świecowe. Można zauważyć, że wirusy i fagi są znacznie mniejsze niż bakterie, więc metoda filtracji nie ma zastosowania, jeśli są one głównym problemem.
Sterylizacja radiacyjna: Metoda ta polega na wystawieniu zapakowanych materiałów na działanie promieniowania (UV, promieni X, promieni gamma) w celu sterylizacji. Główną różnicą pomiędzy różnymi rodzajami promieniowania jest ich penetracja, a co za tym idzie skuteczność. Promienie UV mają niską penetrację i dlatego są mniej skuteczne, ale są stosunkowo bezpieczne i mogą być stosowane do sterylizacji małych obszarów. Promienie rentgenowskie i gamma mają znacznie większą siłę penetracji i dlatego są bardziej skuteczne w sterylizacji na dużą skalę. Jest to jednak bardziej niebezpieczne i dlatego wymaga szczególnej uwagi. Promieniowanie UV jest rutynowo stosowane do sterylizacji wnętrza szafek bezpieczeństwa biologicznego między kolejnymi użyciami. Promieniowanie rentgenowskie jest stosowane do sterylizacji dużych pakietów i palet z wyrobami medycznymi. Promieniowanie gamma jest powszechnie stosowane do sterylizacji jednorazowego sprzętu medycznego, takiego jak strzykawki, igły, kaniule i zestawy infuzyjne, oraz żywności.
Chemiczna metoda sterylizacji: Ogrzewanie zapewnia niezawodny sposób na pozbycie się wszystkich mikrobów, ale nie zawsze jest odpowiednie, ponieważ może uszkodzić materiał, który ma być sterylizowany. W takim przypadku stosuje się chemiczną metodę sterylizacji, która polega na użyciu szkodliwych cieczy i toksycznych gazów bez wpływu na materiał. Sterylizacja jest skuteczna przy użyciu gazów, ponieważ szybko przenikają one do materiału jak para wodna. Istnieje kilka zagrożeń, a szanse wybuchu i czynniki kosztowe są do rozważenia.
Powszechnie stosowane gazy do sterylizacji są kombinacją tlenku etylenu i dwutlenku węgla. Tutaj dwutlenek węgla jest dodawany, aby zminimalizować szanse wybuchu. Gaz ozonowy jest kolejną opcją, która utlenia większość materii organicznej. Nadtlenek wodoru, dwutlenek azotu, roztwory glutaraldehydu i formaldehydu, ftalaldehyd i kwas nadoctowy to inne przykłady chemikaliów używanych do sterylizacji. Etanol i IPA są dobre w zabijaniu komórek drobnoustrojów, ale nie mają wpływu na zarodniki.