استریل سازی روشی است در تمام مراحل فعالیت‌های آزمایشگاهی بخشی اجتناب ناپذیر محسوب می‌شود. برای افزایش دقت و دست یابی به نتایج درست در آزمون‌های آزمایشگاهی استریل سازی و روشهای انجام آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
استریل کردن چیست؟
استریل کردن به مجموعه روش‌هایی گفته می‌شود که در نهایت منجر به از بین بردن میکروارگانیسم‌هایی مانند قارچ‌ها، باکتری‌ها و عوامل انتقال دهنده آن‌ها مانند هاگ‌ها و اسپورها از محیط می‌شود. استریل سازی به روشهای مختلف و برای مقاصد مختلفی انجام می‌گیرد. به عنوان مثال، گاهی هدف از استریل کردن، پاکسازی سطوح و تجهیزات آزمایشگاهی از آلودگی است و برای این منظور نوعی خاص از تکنیک‌های استریل سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تفاوت استریل کردن با ضدعفونی کردن
مجموعه اعمالی که برای از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا انجام می‌گیرد، تحت عنوان ضدعفونی کردن شناخته می‌شود. اما در استریل کردن تمام میکروارگانیسم‌ها اعم از بیماری‌زا و غیر بیماری‌زا از بین می‌روند. به همین دلیل از استریل کردن در اعمال جراحی و سایر فعالیت‌های پزشکی نیز استفاده می‌شود.
روشهای مختلف استریل کردن
در آزمایشگاه‌ها بر حسب نوع ماده یا سطحی که قرار است، استریل شود، از روشهای متفاوت استریل سازی استفاده می‌شود. این روش‌ها انواع مختلفی دارد که در این مطلب به طور مختصر به معرفی برخی از آن‌ها می‌پردازیم. انواع روشهای معمول که برای استریل کردن در آزمایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، شامل موارد زیر هستند:
- استریل کردن گرمایی
- استریل کردن با مواد شیمیایی
- استریل کردن با تابش
- استریل کردن با ایجاد فشار زیاد
- استریل کردن به وسیله فیلتراسیون
استریل کردن گرمایی
استریل کردن با روش گرمایی رایج ترین روش مورد استفاده در آزمایشگاه‌ها به شمار می‌آید. در این روش از گرما برای از بین بردن میکروب‌های موجود در ماده یا سطح استفاده می‌شود. میزان استریل کردن بسته به میزان دمای و مدت زمان گرمایش مورد استفاده، متفاوت است. براساس نوع گرمایی که برای استریل کردن مورد استفاده قرار می‌گیرند، روشهای گرمایی به صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
- گرمای مرطوب یا بخار: در اکثر آزمایشگاه‌ها، استریل کردن با بخار روشی است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش استریل کردن با بخار اساس کار دستگاه اتوکلاو است. این یک روش بسیار مؤثر است که کلیه میکروب‌ها، اسپورهای باکتریایی و ویروس‌ها را از بین می‌برد و غیرفعال می‌کند. اتوکلاو میکروب‌ها را با استفاده از هیدرولیز و انعقاد پروتئین‌های سلولی از بین می‌برد، این استریل سازی در صورت وجود بخار آب با دمای بالا و تخت فشار انجام می‌گیرد. گرمای شدید ناشی از بخار است. اتوکلاوها از بخار گرم شده تا ۱۲۱ – ۱۳۴ درجه سانتی‌گراد تحت فشار استفاده می‌کنند. بخار تحت فشار دارای گرمای نهان زیادی است و در ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد ۷ برابر بیشتر از آب را در همان درجه حرارت نگه می‌دارد. به طور کلی، اتوکلاوها را می‌توان با یک اجاق گاز فشار معمولی که برای پخت و پز مورد استفاده قرار می‌گیرد، مقایسه کرد، تفاوتی که یک اتوکلاو با زودپزهای آشپزی دارد این است که تقریباً تمام هوا قبل از شروع فرآیند گرم شدن از اتوکلاو خارج می‌شود. سایرروش‌های استریل کردن به روش گرمای مرطوب شامل جوشاندن و پاستوریزاسیون هستند.
- استریل کردن گرمای خشک: در این روش، نمونه‌های حاوی باکتری در معرض درجه حرارت بالا به عنوان مثال با شعله ور شدن، سوزاندن یا در یک اجاق هوای گرم قرار می‌گیرند. شعله ور شدن برای ابزارهای آزمایشگاهی فلزی مانند سوزن، انواع تیغ و چاقوهای جراحی، قیچی و غیره استفاده می‌شود. روش سوزاندن به خصوص برای استریل کردن حلقه‌های تلقیح مورد استفاده در کشت میکروبی به کار گرفته می‌شود. انتهای فلزی حلقه با قرارگیری بر روی شعله داغ و قرمز شده و در این حالت تمام میکروارگانیسم‌های موجود در آن از بین می‌روند. اجاق گاز هوای گرم یا آون‌ها برای استریل کردن مواد خشک مانند پودرها، برخی از ابزارهای فلزی، ظروف شیشه‌ای و غیره گزینه مناسبی است.
- فیلتراسیون: فلیتر کردن یا تصفیه کردن سریع‌ترین راه برای استریل کردن محلول‌ها بدون گرم کردن آن‌ها به شمار می‌آید. این روش شامل استفاده از فیلترهایی با اندازه منافذ بسیاری کوچکی است که از عبور تمام میکروارگانیسم‌ها جلوگیری می‌کند. به طور کلی از فیلترهایی با قطر منافذ ۰٫۲ میکرومتر برای از بین بردن باکتری‌ها استفاده می‌شود. فیلترهای غشایی معمولاً از فیلترهای سنتزی یا شمعی استفاده می‌شوند. باید به این نکته توجه شود که ویروس‌ها و فاژها بسیار کوچک‌تر از باکتری‌ها هستند، بنابراین اگر هدف از استریل کردن از بین بردن ویروس‌ها و فاژها باشد استفاده از روش فیلتراسیون مناسب نیست.
- استریل کردن با پرتوی پرقدرت: این روش شامل قرار دادن مواد بسته بندی شده در معرض تابش (اشعه ماوراء بنفش، اشعه X، اشعه گاما) برای استریل کردن است. تفاوت اصلی بین انواع پرتوهای مختلف شامل میزان نفوذ آن‌ها و در نتیجه اثربخشی آن‌ها است. پرتوهای اشعه ماوراء بنفش نفوذ بسیار کمی داشته و در نتیجه اثر بخشی کمتری نیز در استریل سازی دارند، اما این پرتوها نسبتاً بی خطر هستند و می‌توانند برای استریل کردن منطقه کوچک مورد استفاده قرار گیرند. پرتوهای اشعه ایکس و اشعه گاما قدرت نفوذ بسیار بیشتری دارند و به همین دلیل برای استریل کردن در مقیاس وسیع مؤثرتر هستند. با این حال، استفاده از این پرتوها خطراتی را به همراه دارد و در حین کار با این پرتوها باید به نکات ایمنی توجه کرد. تابش اشعه ماوراء بنفش به طور معمول برای استریل کردن فضای داخلی کابین‌ها و ورک استیشن‌های ایمنی بیولوژیکی در حین کاراستفاده می‌شود. اشعه ایکس برای استریل کردن بسته‌های بزرگ و پالت وسایل پزشکی استفاده می‌شود. اشعه گاما معمولاً برای استریل کردن تجهیزات پزشکی یکبار مصرف مانند سرنگ، سوزن، کانول و مجموعه‌های IV و مواد غذایی استفاده می‌شود.
- استریل کردن به روش شیمیایی: گرم کردن روشی مطمئن برای خلاص شدن از شر همه میکروب‌ها فراهم می‌کند، اما همیشه مناسب نیست زیرا می‌تواند به موادی که مورد ضدعفونی قرار می‌گیرند، آسیب برساند. در این حالت، از روشهای شیمیایی برای استریل کردن استفاده می‌شود که شامل استفاده از مایعات مضر و گازهای سمی بدون تأثیرگذاری بر مواد است. استریلیزاسیون با استفاده از گازهای شیمیایی نیز بسیارمؤثر است، زیرا گازها مانند بخار می‌توانند به سرعت به داخل مواد و وسایل نفوذ می‌کنند. برخی خطرات در استفاده از گازها شامل خطر انفجار است که باید برای جلوگیری از آن تمهیدات لازم را انجام داد.
گازهای متداول برای استریل کردن ترکیبی از اتیلن اکسید و دی اکسید کربن است. در ااین روش‌ها دی اکسید کربن اضافه می‌شود تا احتمال انفجار را به حداقل برساند. گاز ازن گزینه دیگری است که اکثر مواد آلی را اکسیده می‌کند. پراکسید هیدروژن، دی اکسید نیتروژن، محلول‌های گلوتارآلدئید و فرمالدئید، فتالالدهید و اسید پراستریک نمونه‌های دیگری از مواد شیمیایی مورد استفاده در استریل کردن هستند. اتانول و ایندول پروپیونیک اسید در از بین بردن سلول‌های میکروبی موثر هستند، اما هیچ تاثیری در از بین بردن اسپورها ندارند.