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Sterilizzazione

Tecniche FISICHE

Calore

Umido

Secco

Filtrazione

Onde elettromagnetiche

Radiazioni UV

Radiazioni ionizzanti

Ultrasuoni

Radiazioni elettromagnetiche

Sterilizzazione fisica

Radiazione ultravioletta (U.V.)

λ

Onde elettromagnetiche (λ

( =220

=220-- 300 nm) prodotte dal passaggio di corrente

elettrica attraverso vapori a bassa pressione di Hg contenuti all’interno di

speciali tubi in vetro

Assorbiti dagli acidi nucleici (Amax=269 nm) e dalle proteine (Amax=280 nm)

Danno cellulare (letale) per formazione di dimeri pirimidinici (T-

(T - T) che

interferiscono con la replicazione del DNA (effetto mutageno)

Max effetto letale a 260 nm

Applicazioni:

decontaminazione di superfici, aria, acqua in ambienti confinati

limita la quantità di amplificati (PCR) sulle superfici

sterilizzazione “a freddo” di composti chimici, materiali plastici per uso

farmaceutico, siero per colture cellulari

Fattori critici:

scarsa penetrazione (non penetra carta, vetro, indumenti)

distanza sorgente UV - materiale trattato

intensità della luce (sostituzione ogni 8.000 h)

umidità relativa

specie microbica

mutagena per l’uomo (cute, occhi)

Sterilizzazione

Tecniche FISICHE

Calore

Umido

Secco

Filtrazione

Radiazioni UV

Radiazioni ionizzanti

Ultrasuoni

Sterilizzazione fisica

Radiazioni ionizzanti λ

Radiazioni elettromagnetiche a corta ( alta

energia): γ

microonde, raggi , raggi X, elettroni

Effetto letale risultante da un’azione ionizzante

(dislocazione di elettroni dagli atomi) sulla

molecola bersaglio:

diretta

diretta:

: trasferimento di energia a biopolimeri (DNA,

proteine), causandone la rottura

indiretta:

indiretta

: diffusione di radicali liberi (OH

( OH•,

•, e

e-- , H•)

Sensibilità alle radiazioni di alcuni

microrganismi e funzioni biologiche

Specie/funzioni Tipologia D10 (Gy)

Gram+,

Clostridium botulinum 3.300

sporigeno

Salmonella typhimurium Gram- 200

Aspergillus niger Muffa 500

Saccharomyces cerevisiae Lievito 500

Afta Virus 13.000

Inattivazione enzimatica 20.000-50.000

D10: quantità di radiazioni necessaria per ridurre di 10 volte la popolazione

(o l’attività) iniziale. Gray (Gy): dose di radiazione assorbita (1 Gy = 100

rad), dove: 1 rad = 100 erg/g. Dose letale = 12 x D10

Sterilizzazione fisica

Radiazioni ionizzanti

Applicazioni:

I costi elevati ne limitano l’utilizzo a processi industriali:

Sterilizzazione strumenti e dispositivi medicali (articoli

monouso, siringhe, terreni di coltura, suture, strumentazione

chirurgica): γ

40%, raggi (prodotti da Cobalto-

Cobalto -60)

10%, fascio elettronico

Industria alimentare: carne fresca (OMS) o carne

tritata (FDA)

Industria farmaceutica: antibiotici, vaccini, pomate

Trapianti di tessuto (valvola cardiaca, tendine,

pelle)

Sterilizzazione di rifiuti sanitari (fascio elettronico)

Svantaggi:

Costi elevati

Penetrano nei tessuti

Sterilizzazione

Tecniche FISICHE

Calore

Umido

Secco

Filtrazione

Onde elettromagnetiche

radiazioni UV

radiazioni ionizzanti

Ultrasuoni

Sterilizzazione fisica

Ultrasuoni

Energia ultrasonica a bassa frequenza ed

energia in grado di inattivare per cavitazione i

microrganismi in sospensioni acquose

I sonicatori non vengono considerati alla

stregua di sterilizzatori, tuttavia:

la combinazione ultrasuoni + trattamento chimico

può avere effetto letale

Sterilizzazione

Tecniche CHIMICHE

Acido peracetico

Glutaraldeide

Sterilizzazione chimica

Acido peracetico, glutaraldeide

Acido peracetico:

agente ossidante

immersione (0.2% per 20’ - acqua sterile - aria sterile)

micronizzato: industria alimentare, strumenti chirurgici

efficace in presenza di materiale organico e produce

prodotti finali non tox (acido acetico + O )

2

Glutaraldeide:

agente alchilante (aggiunta di –CH , -CH CH )

3 2 3

immersione (soluzione al 2%), tempi lunghi (ore)

impiegata per materiale medico-chirurgico e preparazione di

vaccini

il suo impiego è associato a rischio occupazionale

(irritazione mucose respiratorie, dermatite da contatto)

Sterilizzazione

Tecniche CHIMICO-

CHIMICO

- FISICHE

Ossido di etilene (ETO)

Formaldeide (vapori)

Plasma--gas

Plasma

Sterilizzazione chimico-fisica

Ossido di etilene (ETO)

Alchilazione di gruppi funzionali (amminici,

carbossilici, fenolici, idrossilici)

Sterilizzazione di materiale di laboratorio

termosensibile (plastica)

12% ETO + 88% Freon (oppure CO , N )

2 2

L’utilizzo deve essere regolamentato: ETO è

carcinogeno e mutageno

Sterilizzazione

Tecniche CHIMICO-

CHIMICO

- FISICHE

Ossido di etilene (ETO)

Formaldeide (vapori)

Plasma--gas

Plasma

Sterilizzazione chimico-

chimico - fisica

Formaldeide (vapori)

Agente alchilante

Vaporizzazione 2-

2 -5% formaldeide in

presenza di vapor acqueo a 60-

60 -80

80°

°C

Impiegata per sterilizzare filtri HEPA

Formaldeide è carcinogena

“Tracce” residue in materiale polimerico

(cellulosa, gomma)

Sterilizzazione

Tecniche CHIMICO-

CHIMICO

- FISICHE

Ossido di etilene (ETO)

Formaldeide (vapori)

Plasma--gas

Plasma

Sterilizzazione chimico-fisica

Plasma gas

Iniezione e vaporizzazione di H O nella camera di

2 2

sterilizzazione. Applicazione di energia (radio-

(radio -

frequenza) alla camera per generare gas plasma.

La produzione di radicali liberi causa inattivazione

microbica

Recentemente applicata ad apparecchiature

mediche (quando calore o ETO non appropriati)

Necessita di un’accurata pulizia del materiale da

trattare

La temperatura non eccede i 40°

40

°C,

C,

ma

ma

la

la

necessità

necessità

di vuoto può deformare la superficie del materiale

Effetto neutralizzato dai materiali in cellulosa

Non efficace su metalli o plastiche

Scelta della tecnica di

sterilizzazione

Attività

Attività:

: battericida, tubercolicida, fungicida, sporicida,

virucida

Rapidità di azione:

azione

: sterilizzazione raggiunta in breve

tempo

Penetrazione:

Penetrazione

: capacità di penetrare nel materiale trattato

o nella confezione in cui esso è contenuto

Compatibilità:

Compatibilità

: non causa rilevanti cambiamenti strutturali

o funzionali del materiale in seguito a ripetuti trattamenti

Atossicità:

Atossicità

: sicuro per l’operatore e l’ambiente

Resistenza a materiale organico:

organico

: efficacia invariata in

presenza di materiale organico

Costo--efficacia

Costo efficacia:

: costi ragionevoli per attrezzatura,

installazione ed utilizzo

… in altre parole:

non esiste una

tecnica di sterilizzazione IDEALE !

Disinfezione

Tecniche di

disinfezione

da:

da

: PR Murray et al Medical

Microbiology 3rd edition,

Mosby, 1998 DISINFETTANTI

Aldeidi

Formaldeide e glutaraldeide sono dotate di

rilevante attività disinfettante

Alchilazione dei gruppi polari funzionali

(amminici, idrossilici, fenolici) delle proteine

Formaldeide:

37% (formalina), come sterilizzante: preserva

campioni biologici e preparazione di vaccini

3-8%, come disinfettante

Irrita le mucose, cancerogeno, forte odore

DISINFETTANTI

Aldeidi

Glutaraldeide

2% (Cydex)

battericida, tubercolicida, fungicida,

virucida (10 minuti)

sporicida (3 - 10 ore)

Meno irritante e più efficace della

formaldeide

Disinfezione strumentazione ospedaliera

DISINFETTANTI

Agenti ossidanti

Perossido d’idrogeno (H O ), acido

2 2

peracetico

Formazione di radicali ossidrilici (OH•)

(OH •) in

grado di ossidare sistemi enzimatici “critici”

per il microrganismo

Battericidi, fungicidi, virucidi, sporicidi

Acido peracetico (come sterilizzante di

strumentazione e matrici alimentari):

battericida e fungicida (5 min), virucida e

sporicida (30 min)

H O (come antisettico, non per ferite aperte)

2 2

DISINFETTANTI

Alcooli

Etanolo, isopropanolo (60-85%)

Danneggiano membrana citoplasmatica:

denaturazione (coagulazione) delle proteine

solubilizzazione dei lipidi

Battericidi, fungicidi, tubercolicidi, virucidi

Attività influenzata dalla presenza di materiale organico

Isopropanolo più efficace dell’etanolo

Antisettici (non per ferite aperte)

Disinfettanti (sol. acquosa): superfici ben ventilate

e lontane da fiamme

DISINFETTANTI

Fenoli e derivati fenolici

DISINFETTANTI

Fenoli e derivati fenolici

Fenolo (Lister): tossico, corrosivo, carcinogenico

Derivati fenolici con gruppo funzionale (cloro,

bromo, alchil, benzil, phenyl, amil) a sostituzione di

un H dell’anello aromatico

Distruzione m. plasmatica, denaturazione proteica

Battericidi, fungicidi, tubercolicidi, virucidi

2-5% (0.5%, HIV; 2%, funghi)

Attività persistente e non influenzata dalla presenza di

materiale organico

O-phenylphenol (Lysol), Irgasan

Esaclorofene (Phisohex)

Elevata efficacia vs cocchi Gram+

Strumenti chirurgici

DISINFETTANTI

Alogeni

loduri, Cloruri, Bromuri, Fluoruri

Eliminazione di gruppi S-H per:

Ossidazione: formazione di ponti di-sulfidrilici inattivi

Combinazione: ione metallico “sottrae” SH liberi

Battericidi, fungicidi, virucidi, sono combinati (Na,

metalli) per ridurre tossicità, instabilità e corrosività

Ioduri:

Soluzione alcolica: Tintura di iodio

Iodofori: PVP-J (Betadine) per uso cutaneo e chirurgico

Cloruri:

Disinfezione di acqua, piscine, acque di scarico

Cl + p-toluene-sulfonamide (cloramina T)

1:10 sodio-ipoclorito (NaOCl) 5.25% per rischio ematogeni

DISINFETTANTI

Composti ammonio quaternario 4+

Detergenti cationici, derivati da modificazioni di NH

Distruzione membrana cellulare, inattivazione enzimatica,

denaturazione (coagulazione) proteica

Batteriostatico (-cida ad elevate concentrazioni),

sporostatico, fungistatico, virustatico

Scarsamenta attivi vs Gram-: frequenti infezioni da

Pseudomonas spp QUATs-resistenti

Neutralizzati da materiale organico, saponi e detergenti anionici

Non corrosivi, non tossici, stabili, inodori

Zephiran (benzalconio cloruro),

cetrimide, clorexidina

DISINFETTANTI

Metalli pesanti

Eliminazione di gruppi S-H (vedi alogeni)

L’impiego è fortemente limitato per tossicità ed

inquinamento ambientale:

1% nitrato di Argento (preparati oftalmici)

Composti organici del Mercurio: mercurocromo,

mertiolato (disinfezione cutanea)

Selenio: vs fungi e spore fungine

Zinco: cloruro- (collutori per la disinfezione del cavo

orale) e ossido- (antifungino)

ANTISETTICI

Alcooli (isopropanolo, etanolo):

azione veloce ed efficace (spettro esteso)

disidratano la pelle

Clorexidina gluconata:

solo attività battericida

ridotta efficacia in presenza di acqua calcarea o di alcuni

saponi

Iodofori:

esteso spettro di azione

colorano ed irritano la cute

Triclosan:

Pseudomonas spp

attivo solo su Gram+ e Gram- (tranne )

SURFATTANTI

Saponi e detergenti

Utilizzati in associazione con gli antisettici

L’azione dei surfattanti si espleta attraverso:

degradazione della pellicola idrolipidica

sopracutanea (emulsificazione)

rimozione “meccanica” dei microrganismi (flora

transitoria: Gram-

Gram - , 80%) per sfregamento

Disinfezione

- Sensibilità relativa

- Limitazioni


PAGINE

74

PESO

1.58 MB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

Materiale didattico per il corso di Microbiologia e Microbiologia Clinica tenuto dal prof. Giovanni Di Bonaventura, all’interno del quale sono affrontati i seguenti argomenti: la sterilizzazione e la disinfezione; definizione dei concetti di pulizia, decontaminazione, sterilizzazione, disinfezione; tecniche fisiche di disinfezione; i disinfettanti.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (ordinamento U.E. - 6 anni)
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di MICROBIOLOGIA E MICROBIOLOGIA GENERALE e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Gabriele D'Annunzio - Unich o del prof Di Bonaventura Giovanni.

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