A mikroorganizmusok pusztulása

Átírás

1 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

2 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 ( MPa, többszöri kezelés) - fagyasztás, olvasztás - ultrahangos kezelés

3 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)

4 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

5 Pasztörizálás:

6 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

7 Sterilizálási eljárások Nedves hővel autoklávban 121 C perc

8 Sterilizálási eljárások Sterilezési idő függ: objektum méretétől (tömegétől), minőségétől

9 Sterilizálási eljárások hőlégsterilizátor autoklávok

10 III. Szűréssel Sterilizálási eljárások 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)

11 III. Szűréssel Sterilizálási eljárások

12 III. Szűréssel Sterilizálási eljárások

13 III. Szűréssel Biológiai biztonsági szekrények Sterilizálási eljárások 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).

14 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 - H 2 O 2 (plazmasterilizátor) - ózon VI. Vegyszerekkel A hatás koncentráció és idő függvénye (kisebb koncentráció csak fertőtlenítő hatású lehet)

15 Sterilizálási eljárások UV sterilizátor etilén-oxidos gázsterilzátor Ózonos sterilizátor

16 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)

17 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).

18 Fertőtlenítés Joseph Lister ( ) Antiszeptikus elv kidolgozása karbolpermet (fenol) a lebegő csírák ellen 19th Century surgery using Lister s carbolic acid sprayer.

19 Fertőtlenítés Semmelweis Ignác Fülöp ( ) a kórok felismerése, a kórokozó még nem megelőzés klórmeszes kézmosás Az anyák megmentője 1847 gyermekágyi láz

20 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.

21 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

22 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

23 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: Cl 2 + H 2 O HOCl + HCl HOCl HCl + O

24 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.

25 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.

26 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

27 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).

28 védelmi intézkedések a munkahelyet el kell különíteni minden más tevékenységtől ugyanabban az épületben a munkahely bemenő és kimenő levegőjének szűrése HEPA-val vagy hasonló eszközökkel belépés korlátozása csak a kijelölt munkavállalókra a munkahely légmentesen körülzárható a fertőtlenítéshez légköri nyomáshoz képest negatív nyomás felületek vízhatlansága, könnyű tisztíthatósága védelmi szintek 2-es szint 3-as szint 4-es szint nem ajánlott igen nem a kimenő levegőnél a be- és kimenő levegőnél ajánlott igen igen, zsilipen át nem ajánlott igen nem ajánlott igen munkaasztalok munkaasztalok és padló munkaasztalok, padló és mennyezet savaknak, lúgoknak, oldószereknek és fertőtlenítő szereknek ellenálló felületek igen igen igen biológiai ágensek biztonságos helyen való tárolása megfigyelőablak vagy azzal egyenértékű rendszer a benntlévők láthatóságának biztosításához saját felszerelés minden laboratóriumnak igen igen igen, védett hozzáféréssel ajánlott ajánlott igen nem ajánlott igen