Disinfezione e sterilizzazione

Le modalità di disinfezione: esistono dei mezzi chimici, biologici e fisici per attuare la disinfezione. Tra i mezzi fisici il più importante è il calore (le basse temperature infatti non eliminano i batteri, ma li mantengono), oltre a questo abbiamo poi degli altri metodi quali la filtrazione e le radiazioni.

I mezzi fisici

Ci sono tre forme diverse di calore:

L’INCENERIMENTO: consiste nell’utilizzare la fiamma viva, cioè bruciare ad esempio i cadaveri animali o appestati (ovvero malati di peste). In laboratorio viene solitamente utilizzato il bunsen, infatti tutte le volte che si apre una provetta o una beuta in cui è presente del brodo (una soluzione particolare che viene utilizzata per fare delle colture in vitro), esiste il rischio di contaminarlo. Per evitare che ciò accada si passa questa soluzione vicino al bunsen, in questo modo infatti nel raggio di 10 cm circa attorno alla fiamma non c’è la possibilità che i microrganismi possano essere vitali.

IL CALORE SECCO: viene usato per sterilizzare, ad esempio viene sfruttato dalla “stufetta di Pasteur”, un normale forno da cucina. Questo calore è definito secco perché possiede poca conducibilità, di conseguenza ha anche poco potere disinfettante. Infatti il forno per poter cuocere un alimento non impiega 10 minuti ma 2 ore, anche ad alte temperature, proprio perché l’aria secca non conduce. Ai fini della sterilizzazione è molto meglio utilizzare il calore umido, per l’alta capacità di trasmettere questo calore direttamente agli utensili da sterilizzare. Questo forno però è molto utile per i materiali che riescono a resistere ad alte temperature, perché permette di poter utilizzare direttamente i materiali sterilizzati dopo il tempo di sterilizzazione, teniamo conto però che queste temperature naturalmente devono essere molto alte perché le spore riescono a resistere anche ad alte temperature. 

IL VAPORE FLUENTE: si posiziona una griglia sulla superficie di una pentola in ebollizione, il vapore che esce è a 100 gradi centigradi, quando si deposita sullo strumento collocato sulla griglia condensa, passa perciò da 100 a circa 99 gradi centigradi. Questo passaggio trasmette 536 calorie su cm2 al materiale che è posizionato sulla griglia, che si sterilizza, senza inserire il materiale nell’acqua calda, ma avendo utilizzato il calore sottoforma di vapore fluente. L’ebollizione arriva però a 100 gradi centigradi solamente a livello del mare, perciò il potere disinfettante è più basso ad alte altitudini (per esempio sul monte Cimone l’acqua bolle a 92 gradi centigradi). Per ovviare a questo problema si possono aggiungere dei soluti come il sale da cucina, i quali vanno ad innalzare il punto di ebollizione.

Il vapore sottopressione: un esempio tipico è quello dell’autoclave, che ha lo stesso funzionamento di una pentola a pressione, permette infatti di innalzare la pressione all’interno della stessa e di innalzare di conseguenza di molto il punto di ebollizione dell’acqua. La temperatura di ebollizione infatti non è altro che la temperatura alla quale la tensione di vapore (il valore di pressione del vapore che si trova in equilibrio con il proprio liquido) arriva ad un valore pari alla pressione atmosferica, in questo modo la temperatura di ebollizione dell’acqua può arrivare fino a 121 gradi centigradi, una temperatura sufficiente per uccidere qualsiasi forma di vita in 10 minuti.

La TINDALIZZAZIONE (o sterilizzazione frazionata) è una tecnica che serve ad eliminare qualsiasi forma di vita da un farmaco o una superficie, quando non si vogliono superare certe temperature (ad esempio per i materiali che non sopportano delle temperature superiori a 80 gradi centigradi). Essa consiste nel portare il substrato da sterilizzare ad una temperatura di 80 gradi centigradi per circa un’ora, questa temperatura non può essere sopportata da nessuna cellula in fase vegetativa, per cui resistono solo le spore. Questo però può essere considerato come uno shock termico che porta all’attivazione di queste spore, le quali, messe in condizioni più consone per svilupparsi, germinano. Quindi prima si espongono i substrati a 80 gradi centigradi, poi a 37 gradi centigradi per permettere la germinazione delle spore. Essendosi queste ritrasformate in batteri, devono essere ora eliminate ancora tramite un’esposizione a 80 gradi centigradi, poi per un’ulteriore sicurezza si ripete nuovamente il processo. Questo meccanismo si sfrutta anche per determinare nelle acque la presenza di indicatori fecali, quali il Clostridium Perfringens, quindi viene determinata la potabilità dell’acqua. Si cercano in queste rilevazioni anche dei batteri come l’Escherichia Coli, ma soprattutto le spore, quando queste sono presenti indicano una situazione di “vecchio inquinamento”. Anche in questo caso si dovrà effettuare la tindalizzazione per sterilizzare questi materiali.

Il Bacillus stearothermophilus viene impiegato nei controlli delle autoclavi, ovvero delle strisce di carta imbevute di queste spore, che sono disposte all’interno di sacchettini sterili, vengono posizionate in vari posti nel vano dell’autoclave e si esegue il cosiddetto autoclavaggio. Alla fine del processo, presa la strisciolina, questa viene messa in un brodo per la crescita di questi stessi batteri, e se l’autoclave ha lavorato correttamente, non deve essere presente questo bacillo, che è molto resistente anche ad alte temperature.

Esistono anche degli scotch che quando si raggiungono certe temperature cambiano di colore, di conseguenza quando viene impacchettato il materiale da sterilizzare, esso viene chiuso ermeticamente con questi scotch. Oltre a permettere infatti la chiusura del materiale da disinfettare, permettono di valutare alla fine del trattamento se è stata raggiunta o meno la temperatura giusta per la sterilizzazione.

I mezzi biologici

Il procedimento è lo stesso delle striscioline appena visto nella tindalizzazione, ovvero dopo che è stato autoclavato il tutto, si va a porre questa strisciolina a 37 gradi centigradi, poi se diventa torbida e varia di colore vuol dire che vi è la presenza di uno zucchero che viene fermentato dal batterio sopravvissuto al trattamento.

Anche le radiazioni sono un ottimo metodo di disinfezione, tra cui citiamo i raggi γ e le radiazioni UV che vengono usate in sala operatoria.

Filtrazione: per sterilizzare un liquido, un farmaco o dell’acqua che è stata contaminata, si possono utilizzare dei filtri che permettono di trattenere tutti i microrganismi che sono rappresentati in quel materiale.