Действие физических факторов на микроорганизмы. Методы стерилизации, аппаратура для стерилизации.

Физические факторы окружающей среды оказывают раз­личное воздействие на микроорганизмы: бак­терицидное — приводящее к гибели клетки; бактериостатическое — подавляющее размно­жение микроорганизмов; мутагенное — изме­няющее наследственные свойства микробов.

Влияние температуры.Представители различ­ных групп микроорганизмов развиваются при определенных диапазонах температур. Бактерии, растущие при низкой температуре, называют психрофилами; при средней (около 37 °С) — мезофилами; при высокой — термофилами.

Температурный фактор учитывается при осуществлении стерилизации. Вегетативные формы бактерий погибают при температуре 60 °С в течение 20—30 мин, споры — в автокла­ве при 120 "С в условиях пара под давлением.

Микроорганизмы хорошо переносят дейс­твие низких температур. Поэтому их можно долго хранить в замороженном состоянии, в том числе при температуре жидкого азота (-173 °С).

Высушивание.Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микроор­ганизмов. Наиболее чувствительны к высу­шиванию возбудители гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и другие патогенные микроорганизмы. Более устойчи­выми являются микроорганизмы, защищен­ные слизью мокроты. Так, бактерии туберку­леза в мокроте выдерживают высушивание до 90 дней. Устойчивы к высушиванию некото­рые капсуло- и слизеобразующие бактерии. Особой устойчивостью обладают споры бакте­рий – сибирская язва.

Действие излучения.Ионизирующее излу­чение применяют для стерилизации одно­разовой пластиковой микробиологической посуды, питательных сред, перевязочных ма­териалов, лекарственных препаратов и др. Неионизирующее излучение — ультрафи­олетовые и инфракрасные лучи солнечного света, а также ионизирующее излучение — гамма-излучение радиоактивных веществ и электроны высоких энергий губительно дейс­твуют на микроорганизмы уже через корот­кий промежуток времени.

УФ-лучи применяют для обеззараживания воздуха и различных предметов в больницах, родильных домах, микробиологических лабо­раториях.

Стерилизация - предполагает полную инактивацию микробов в объектах, подвергающихся обработке.

Существует три основных метода стерили­зации: тепловой, лучевой, химической.

Тепловая стерилизацияоснована на чувстви­тельности микробов к высокой температуре. Для тепловой стерилизации применяют, в основном, сухой жар и пар под давлением.

Стерилизацию сухим жаром осуществля­ют в воздушных стерилизаторах (прежнее название — «сухожаровые шкафы или печи Пастера»). Воздушный стерилизатор пред­ставляет собой металлический плотно закры­вающийся шкаф, нагревающийся с помощью электричества и снабженный термометром. Обеззараживание материала в нем произво­дят, как правило, при 160 °С в течение 120 мин. Однако возможны и другие режимы: 200 °С — 30 мин, 180 °С — 40 мин.

Стерилизуют сухим жаром лабораторную посуду и другие изделия из стекла, инстру­менты, силиконовую резину, т. е. объекты, которые не теряют своих качеств при высокой температуре.

Обработка паром под давлением в паровых стерилизаторах (старое название — «автокла­вы») является наиболее универсальным мето­дом стерилизации.

Паровой стерилизатор (существует мно­жество его модификаций) — металлический цилиндр с прочными стенками, герметически закрывающийся, состоящий из водопаровой и стерилизующей камер. Аппарат снабжен манометром, термометром и другими конт­рольно-измерительными приборами. В авто­клаве создается повышенное давление, что приводит к увеличению температуры кипения (табл. 4.1). Поскольку кроме высокой температуры на микробы оказывает воздействие и пар, споры погибают уже при 120 °С. Наиболее распро­страненный режим работы парового стери­лизатора: 2 атм — 121 °С — 15-20 мин. Время стерилизации уменьшается при повышении атмосферного давления, а следовательно, и температуры кипения (136 °С — 5 мин).

Стерилизуют в автоклаве бульшую часть предметов: перевязочный материал, белье, коррозионно-устойчивые металлические инструменты, питательные среды, растворы, инфекционный материал и т. д.

Химическая стерилизацияпредполагает ис­пользование токсичных газов: оксида этиле­на, смеси ОБ (смеси оксида этилена и бро­мистого метила в весовом соотношении 1:2,5) и формальдегида. Эти вещества являются ал-килирующими агентами, их способность в присутствии воды инактивировать активные группы в ферментах, других белках, ДНК и РНК приводит к гибели микроорганизмов.

Стерилизация газами осуществляется в присутствии пара при температуре от 18 до 80 °С в специальных камерах. В больницах используют формальдегид, в промышленных условиях — оксид этилена и смесь ОБ.

Перед химической стерилизацией все из­делия, подлежащие обработке, должны быть высушены.

Лучевая стерилизацияосуществляется либо с помощью гамма-излучения, либо с помо­щью ускоренных электронов.

Гибель микробов под действием гамма-лучей и ускоренных электронов происходит прежде всего в результате повреждения нук­леиновых кислот. Причем микробы более ус­тойчивы к облучению, чем многоклеточные организмы.

Лучевая стерили­зация позволяет обрабатывать сразу большое количество предметов (например, одноразо­вых шприцев, систем для переливания крови). Благодаря возможности широкомасштабной стерилизации, применение этого метода впол­не оправданно, несмотря на его экологичес­кую опасность и неэкономичность.