A mikroorganizmusok pusztulása Sztatikus hatás: mikrobák reverzibilis szaporodás gátlása, a mikrobák életben maradnak, de szaporodni már nem tudnak Cid hatás: a sejtek oly mértékben károsodnak, hogy feltétlenül bekövetkezik a pusztulás Vizsgálati nehézségek - mikrobák kicsinységéből származó vizsgálati nehézségek (az élő és az élettelen mikrobasejt között szaporodóképesség megállapítása konvenció kérdése). - tenyészetekkel, populációkkal dolgozunk (a tenyészet különböző sejtjei nem egyszerre, nem azonos időpontban szűnnek meg élők lenni): - a környezeti hatás nem egy idejűleg éri a populáció éri a populáció minden sejtjét - a populációt alkotó sejtek érzékenysége más és más
Sterilizálási eljárások Sterilizálás: antimikrobiális eljárás, melynek során a különböző fizikai, kémiai, vagy ezek kombinált alkalmazásával a csíramentesítésre kerülő anyagon és anyagban elpusztítjuk, illetve inaktíváljuk a mikroorganizmusokat, valamint ezek összes nyugvó formáit. I. Mechanikai hatás
- nyomáskezelés (100 -1000 MPa, többszöri kezelés) - fagyasztás, olvasztás - ultrahangos kezelés
Sterilizálási eljárások II. Hőhatás -nyílt láng (nem hőérzékeny eszközök leégetése) -száraz hő (hőlégsterilizátorok, cirkulációs rendszerben) -nedves hő: autoklávok (túlnyomás, telített vízgőz, 121 ºC, 20 perc) kifőzés (100 ºC, 20 perc, csak vegetatív sejtek pusztulnak!!!) pasztőrözés (65 ºC, 30 perc, vagy 85 ºC, 5 perc csak vegetatív sejtek pusztulnak, de Mycobacterium tuberculosis bírja!!!) ultrapasztőrözés (UHT tej, 140 ºC, 2 másodperc, mikrobaölő hatás jó)
Száraz hővel - hőlégsterilizátorok : fémből, ill. olyan anyagokból készült műszerek, műszer-tartozékok és készletek ;hőálló üvegek, porcelán-termékek, fecskendők porok, kenőcsök (talkum, folyékony paraffin, vazelin), amelyek az alábbi hőmérsékleteket elviselik: 160 °C-on 45 perc nyílt láng (nem hőérzékeny eszközök leégetése) 180 °C-on 25 perc 200 °C-on 10 perc
Pasztörizálás:
Sterilizálási eljárások Mezofil szervezetek 50°C → D = 42 min 60°C → D = 12 min 70°C → D = 3 min
Geobacillus stearothermophilus endospóra hőrezisztenciája: 100°C-on D=10-12 óra, 121°C-on D = 4-5 perc
Sterilizálási eljárások
Nedves hővel – autoklávban 121°C 15-20 perc
Sterilizálási eljárások
Sterilezési idő függ: objektum méretétől (tömegétől), minőségétől
Sterilizálási eljárások
hőlégsterilizátor autoklávok
Sterilizálási eljárások III. Szűréssel
hagyományos Seitz-szűrő (előszűrő) → egymásra rétegzett azbeszt-, vagy üvegszálak
membrán szűrő cellulóz acetát, cellulóz nitrát polimerek meghatározott pórusmérettel 80-85% pórus → nagy átfolyási sebesség
Nucleopore szűrő 10 µm vastag polikarbonát réteg → radioaktív sugárzással kezelik → vegyszeres maratás → lyukak méretének szabályozása
Bacillus megaterium sejtek Ultipor nylon szűrőn (0,2 µm) Enterococcus faecalis sejtek polikarbonát szűrőn (0,4 µm)
Sterilizálási eljárások III. Szűréssel
Sterilizálási eljárások III. Szűréssel
III. Szűréssel
Sterilizálási eljárások
Biológiai biztonsági szekrények
II. kategóriájú biológiai biztonsági szekrény (Vertikális levegő áramlás, steril munkatér biztosítása).
III. kategóriájú biológiai biztonsági szekrény. Kesztyűs szekrény szigorúan légmentesen zárt, és csiramentes levegővel ellenőrzötten szellőztethetőn (HEPA szűrők).
Sterilizálási eljárások IV. Sugárzás - ultraibolya sugárzás: germicid lámpák (253,7 nm), légterek csíramentesítése (kicsi áthatoló képesség) - gamma sugárzás (nagy energiájú és áthatoló képesség) V. Gázsterilezés - formaldehid - béta-propiolakton - etilén-oxid - H2O2 (plazmasterilizátor) - ózon VI. Vegyszerekkel A hatás koncentráció és idő függvénye (kisebb koncentráció csak fertőtlenítő hatású lehet)
Sterilizálási eljárások
UV sterilizátor
etilén-oxidos gázsterilzátor
Ózonos sterilizátor
Sterilizálási eljárások Plazmasterilzátor: melynek légtelenített munkaterébe a beporlasztott hidrogén-peroxid oldatnak elektromos erőtér hatására létrejött hidegplazma állapota (ionok, szabad gyökök, gerjesztett atomok) hozza létre a behelyezett anyagok sterilitását.
LTGP sterilizátor (alacsony T)
Hősterilizációs berendezések hatásfokának ellenőrzés A hatásfok ellenőrzési feladat elvégzésére többféle módszer áll rendelkezésünkre: 1. Műszerekkel a sterilizáló berendezésekben a gőznyomás, a hőmérséklet és a behatási idő stb. folyamatosan ellenőrizhető. Segítségükkel jól tájékozódhatunk arról, hogy a sterilizálás elvi feltételei a munkatérben érvényesülnek-e. 2. A rakományban kémiai indikátorok, ha a hőmérséklet és az időtartam elegendő a hatásos sterilizálásra, általában színüket megváltoztatva informálnak. Hátrányuk, hogy használatuk csak biológiai próbával előzőleg minősített készülékekben javasolt. A kémiai indikátorok inkább csak azt jelzik, hogy a kívánt hőmérsékletet az adott idő alatt a sterilizáló készülék elérte. 3. A biológiai indikátorok használata a sterilizáló berendezések hitelesítésére, időszakos ellenőrzésére a legmegbízhatóbb módszer. E célra az adott sterilizáló eljáráshoz kidolgozott, standardizált baktérium (spóra)készítményeket, ún. teszt-preparátumokat kell használni. A sterilizálás műveletével szemben a teszt szervezetek (pl. Bacillus stearothermophilus spórapreparátum) rezisztensebbek, mint a legtöbb mikroorganizmus. Ha a sterilizálás hatásfoka elégtelen, a tesztmikróba életképes marad (pl. a spórák csírázóképessége megmarad).
Fertőtlenítés Joseph Lister (1827 - 1912)
Antiszeptikus elv kidolgozása karbolpermet (fenol) a lebegő csírák ellen
19th Century surgery using Lister’s carbolic acid sprayer.
Fertőtlenítés Semmelweis Ignác Fülöp (1815 - 1865) a kórok felismerése, a kórokozó még nem ↓ megelőzés ↓ klórmeszes kézmosás
Az anyák megmentője 1847 gyermekágyi láz
Fertőtlenítés
Fertőtlenítés A fertőtlenítés (dezinfekció) minden olyan eljárás, amely a fertőző forrásból a külső környezetbe kikerült kórokozók elpusztítására, illetőleg fertőzőképességük megszüntetésére irányul. Fertőtlenítő hatás Fertőtlenítő hatásnak nevezzük azokat a kémiai, fizikaikémiai tényezőket, melyek a mikroorganizmusokkal közvetlenül érintkezve, megfelelő intenzitás, aktivitás mellett, meghatározott időtartam (behatási idő, vagy expozíciós idő) alatt azok pusztulását, inaktiválását idézik elő. Fizikai ágensek: hőenergia telített, túlnyomásos vízgőz, forrásban lévő víz formájában, UV sugarak Kémiai ágensek: antimikrobiális tulajdonsággal rendelkező vegyületek oldata, aeroszol, vagy gázhalmazállapotban kifejtett mikrobaölő hatása. Kombinált ágensek: kémiai és fizikai hatások együttes alkalmazása.
Fertőtlenítés Fertőtlenítő eljárások hatásosságát befolyásoló tényezők A fertőtlenítő ágens és a mikroorganizmus között meghatározott időtartamig fennálljon közvetlen kontaktus - a fertőtlenítendő anyag tulajdonsága (pl. sima felület, vagy porózus, stb.) -a fertőtlenítő anyag szerves anyaggal való szennyezettségének mértéke (pl. széklet, vizelet, genny, stb.)
- a mikroorganizmusok száma és ezek ellenálló képessége - a fertőtlenítő ágens, valamint a fertőtlenítendő anyag hőmérséklete (kémiai folyamatok reakció sebessége a hőmérséklet emelésével növekszik) - a behatási (expozíciós) időtartam hossza
Fertőtlenítés Ideális fertőtlenítőszer - lehetőleg
hatásos legyen valamennyi mikroorganizmusra, széles spektrumú legyen - rövid behatási idő alatt pusztítsa el, illetve inaktiválja a mikroorganizmusokat
- könnyen oldódó, jó behatolóképességű legyen - ne károsítsa a fertőtlenítő anyagot - ne legyen kellemetlen szagú - alkalmazása gazdaságos legyen
Fertőtlenítés
Fertőtlenítőszerek csoportosítása
I. Oxidálószerek
Hidrogén-peroxid: instabil volta, heves reakciókészsége, korrozív hatása miatt fertőtlenítésre nem alkalmazzák, azonban stabilizálva, tenzidekkel együtt kiváló, széles spektrumú műszer- és eszközfertőtlenítő szer (pl. gumi, műanyagok, passzívált acélból gyártott műszerek). Peroxi-ecetsav (perecetsav): szerves anyaggal, nehézfémekkel heves hőfejlődés közben robbanásszerűen egyesül (pl. üveg, porcelán, alumínium eszköz, műanyagok).
II. Klór és vegyületei Az elemi klórt vizek fertőtlenítésére alkalmazzák, vegyületeit pedig kiterjedten dezinficiálásra (nátrium-hipoklorit, klórmész, Kloramin-B). A klórtartalmú fertőtlenítőszerek közös jellemzője, hogy vizes közegben hipoklóros savra (HOCl) és hipoklorit ionra (OCl-) disszociálnak. Savas és semleges pH mellett gyakorlatilag hipoklórossav, lúgos pH-án hipoklórit forma található a víz-klór rendszerben. Fertőtlenítő hatás: Cl2 + H2O HOCl + HCl HOCl HCl + ‘O’
Fertőtlenítés II. Klór és vegyületei A nátrium-hipoklorit vagy hipó (eredetileg: hypo) fertőtlenítésre, fehérítésre, szagtalanításra használt folyadék. Háztartási célokra is használjuk kb. az 1940-es évektől kezdve. A háztartási hipók kb. 5%-ban nátrium-hipokloritot tartalmaznak. A nátrium-hipoklorit (NaOCl) egy bomlékony anyag, elbomlik közönséges konyhasóra (NaCl), és naszcens (atomi állapotú) oxigénre ('O'). A naszcens oxigén nagyon reakcióképes, a színeket, mikroorganizmusokat (baktériumokat) elroncsolja. Így fertőtlenít és így fehérít. Idő kell, hogy kifejtse a hatását, mert az oxigén lassan szabadul fel, és mire elroncsolja a szennyeződéseket, az is idő.
Fertőtlenítés III. Jód és vegyületei Az elemi jódot alkoholos kálium-jodid oldatban sebellátásra használják. Az elemi jódnak felületaktív vegyületekkel alkotott komplexei az ún. jodoforok.
IV. Alkoholok (etanol, izopropanol, 50-70%) Alkoholok antimikrobiális hatásánál döntő jelentőségű a víz jelenléte, víz hiányában a fehérje denaturáló hatás nem jön létre (70%-os a leghatásosabb). Az alkoholok lipid-oldékonyságuk miatt sejtfalon átjutva dezintegrálják a memránt, megváltozik a sejt áteresztőképessége.
V. Aldehidek Széles spektrumú fertőtlenítőszerek, leggyakrabban formaldehidet és glutáraldehidet alkalmazzák (műszer, eszköz fertőtlenítésre). Az aldehid csoportok könnyen reakcióba lépnek pl. szulfhidril, karboxil, hidroxil csoportokkal és így a baktériumok sejtfalát, membránját, fehérjéiket károsítják.
Fertőtlenítés VI. Tenzidek (felületaktív vegyületek) Megváltoztatják az anyagok érintkező felületének – ún. határfelületnek – tulajdonságait: nedvesítő hatás: határfelületi feszültség csökkentése diszpergáló hatás: szilárd, vagy folyékony halmazállapotú anyag „felaprítása” emulgáló hatás: két egymással nem elegyedő anyag keveredése mosóhatás: szennyeződések eltávolítása a szilár felületről. Anionaktív tenzidek: alkálifémekkel alkotott, vízben oldódó szappanok (gyenge zsírsavra és erős bázikus ionokra disszociálnak). Jó szennyoldó tulajdonságuk, fertőtlenítő hatásuk nincs. Kationaktív tenzidek: vizes oldatban pozitív töltésűvé válnak. Pl. kvaterner ammóniumvegyületek erős kapilláraktivitással rendelkeznek. Baktériumoknál csökkentik a sejtfal és a membrán felületi feszültségét, melyekről lipoprotein molekulák válnak le (sejtmembrán károsítok). VII. Nehézfém vegyületek, nehézfémsók Hg, As, Ag, stb. Fehérjedenaturáló hatásuk van. (pl. mertiolát, ezüst-acetát)
Bőrfertőtlenítés: Bradoderm Clarasept
Biológiai biztonsági szintek 1. csoport: nem képes emberi megbetegedést okozni; 2. csoport: képes emberi megbetegedést okozni, ezért veszélyt jelenthet a munkavállaló számára, de elterjedése az emberi közösségben nem valószínű, az általa kiváltott betegség többnyire eredményesen megelőzhető, vagy a kezelése hatásos (pl. Influenza, Hepatitis A vírusok, Bordetella pertussis, Haemophilus influenzae, Legionella pneumophila, Listeria monocytogenes, Neisseria gonorrhoeae, Treponema pallidum, Vibrio cholerae, Crytosporidium spp., Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Candida albicans); 3. csoport: súlyos emberi megbetegedést képes okozni, ezért komoly veszélyt jelenthet a munkavállaló számára, szétterjedésének kockázata az emberi közösségben fennállhat, de általában eredményesen megelőzhető, vagy a kezelése hatásos (pl. Hepatitis (kivétel A), HIV és Rabies vírusok, Bacillus anthracis, Escherichia coli O157:H7, Mycobacterium tuberculosis, Salmonella typhi, Yersinia pestis, Plasmodium falciparum); 4. csoport: súlyos emberi megbetegedést okoz, ezért komoly veszélyt jelent a munkavállaló számára, az emberi közösségben való szétterjedésének nagy a kockázata, általában nem előzhető meg, vagy nem kezelhető hatásosan (pl. Lassa, Ebola, Variola vírusok).
védelmi intézkedések
védelmi szintek 2-es szint
3-as szint
4-es szint
ajánlott
igen
a kimenő levegőnél
a be- és kimenő levegőnél
igen
igen, zsilipen át
ajánlott
igen
ajánlott
igen
munkaasztalok és padló
munkaasztalok, padló és mennyezet
igen
igen
igen
igen
igen
igen, védett hozzáféréssel
ajánlott
ajánlott
igen
nem
ajánlott
igen
a munkahelyet el kell különíteni minden más tevékenységtől ugyanabban az nem épületben a munkahely bemenő és kimenő levegőjének szűrése HEPA-val vagy nem hasonló eszközökkel belépés korlátozása csak a kijelölt ajánlott munkavállalókra a munkahely légmentesen körülzárható nem a fertőtlenítéshez légköri nyomáshoz képest negatív nem nyomás felületek vízhatlansága, könnyű munkaasztalok tisztíthatósága savaknak, lúgoknak, oldószereknek és fertőtlenítő szereknek ellenálló felületek
biológiai ágensek biztonságos helyen való tárolása megfigyelőablak vagy azzal egyenértékű rendszer a benntlévők láthatóságának biztosításához saját felszerelés minden laboratóriumnak