ESTERILIZACION ESTERILIZACION

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1 ESTERILIZACION La esterilización puede definirse como la ausencia de todas las formas de vida viables. En la practica, la muerte de un microorganismo se alcanza cuando no es posible detectarlo en un medio de cultivo en el cual ha mostrado que es capaz de proliferar. Este crecimiento se observa mediante la aparición de colonias en un medio sólido o la presencia de una turbidez en un medio liquido. La esterilidad, como ausencia de todas las formas de vida en términos absolutos y prácticos es inviable. El proceso de esterilización es un proceso dinámico que se ve influenciado por el grado inicial de contaminación que puede tener el material de partida, así como por los equipos y condiciones de trabajo, que deben estar controladas adecuadamente para ser desfavorables a la introducción y desarrollo de microorganismos ESTERILIZACION La inactivación de los microorganismos mediante el empleo de procesos de esterilización implica un daño irreversible en algunas estructuras moleculares celulares. Por tanto la exposición a los agentes esterilizantes puede producir deterioro del material que se va a esterilizar. Esto implica que se hace necesario establecer un equilibrio adecuado entre el máximo nivel de esterilidad aceptable y el mínimo nivel de efectos adversos producidos sobre el material que se va a esterilizar.

2 TECNICAS DE ESTERILIZACION La esterilización de un producto se puede conseguir mediante el empleo de distintos procesos. La elección de la técnica mas adecuada depende de las condiciones de estabilidad del producto que va a ser sometido a esterilización. En función del agente empleado, pueden clasificarse las técnicas de esterilización en: 1. Esterilización por agentes físicos 2. Esterilización por agentes químicos La esterilización por agentes físicos se clasifica a su vez en: a. Esterilización por calor b. Esterilización por radiaciones c. Esterilización por filtración y manipulación aséptica En el caso de la esterilización por agentes químicos se utiliza mediante el empleo de agentes gaseosos, oxido de etileno, la betapropiolactona y el formaldehído. ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO El calor puede producir la muerte del microorganismo mediante cambios en la estructura química. Los daños producidos dependen del tipo de calor empleado. En presencia de agua (calor húmedo) la muerte de los microorganismos se puede atribuir a la coagulación y desnaturalización de sus proteínas esenciales, mientras que con calor seco la inactivación del microorganismo es debida probablemente a procesos de oxidación, que requieren temperaturas mas altas y tiempos de exposición mas prolongados. El proceso de esterilización por calor se suele expresar mediante una expresión matemática según una función de probabilidad que indican que un ejemplar a menos de una muestra de 10 6 sea no estéril, en estos procesos se deben conocer los siguientes parámetros:

3 ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO a.-constante de in activación de microorganismos (K): El caso mas sencillo en las cinéticas de destrucción de microorganismos es el de poblaciones homogéneas cuya cinética de esterilidad se asemeje a una reacción de primer orden. Esto implica que el logaritmo de la fracción de microorganismos supervivientes (Nt/N0) disminuye linealmente con el tiempo de aplicación del tratamiento de esterilización. b.-valor D: El valor D puede definirse como el tiempo requerido para que la población de microorganismos se reduzca en un 90%. También es posible definirlo como el tiempo de exposición necesario para que se produzca la disminución de un ciclo logarítmico en las curvas de supervivencia. ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO Tanto el valor D como la constante K son especificas para las condiciones en que se realiza el proceso de esterilización, siendo una medida de la resistencia de un microorganismo a un proceso particular de in activación la relación entre el valor D y la constante K se expresa según la siguiente expresión: 2,303 D = K c.-valor Q: El valor Q es la medida del cambio de la constante de in activación del microorganismo con la temperatura y puede expresarse como el cociente entre dos constantes de in activación a dos temperaturas que se encuentran separadas por 10 C. K Q = K 1 2

4 ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO d.-valor F: Este parámetro es una medida de la letalidad de un proceso de esterilización con respecto a un microorganismo determinado. Este valor esta relacionado con el valor Z, que se define como el incremento de temperatura necesario para reducir el valor D en un 90%. Para una temperatura de referencia de 121 C y un valor Z de 10 C, el valor F se define como Fo, unidad de referencia de letalidad y puede ser determinado de acuerdo a la siguiente ecuacion: Fo= D121*(logNo-logNt) Donde D 121 : es el valor D a 121 C para las esporas de referencia, y No y Nt son el numero inicial y final de esporas viables, respectivamente. LA espora de B. steaothermophilus es empleada usualmente como microorganismo de referencia y presenta unos valores de Z y D de 10 C y 1.5 min respectivamente, en soluciones acuosas. EQUIPOS DE ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO Agua hirviendo Tindalización Esterilización bajo presión 1. Método por agua hirviendo Este sistema no asegura un proceso de esterilización, por lo que no puede ser considerado un método de esterilización propiamente dicho. Su utilización se reduce a un uso domiciliario como sistema de protección para biberones, tetinas y, en general para todo material que tiene un contacto directo con la boca de los bebes. El tiempo eficaz de desinfección se fija en unos 5 minutos, los artículos a esterilizar deben estar completamente limpios, y hallarse sumergidos por completo en el agua durante el tiempo que dura el proceso. No debe incluirse nuevo material a un ciclo ya iniciado.

5 EQUIPOS DE ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO 2.- Tindalización: Se trata de un sistema de esterilización en condiciones de presión atmosférica mediante el empleo de agua hirviendo. Consiste en calentar el medio liquido a una temperatura de 100 grados centígrados entre minutos a lo largo de tres días sucesivos. En los intervalos de tiempo se produce la germinación de esporas supervivientes antes de ser sometidas a un nuevo ciclo. En cada nuevo ciclo se destruyen las nuevas formas vegetativas formadas. Esta técnica no se utiliza en la industria farmacéutica, aunque si se emplea en algunos laboratorios de análisis microbiológicos. EQUIPOS DE ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO 3.- Esterilización con presión y temperatura: La eficacia del calor húmedo es debido a un proceso de condensación que se acompaña de la liberación de calor latente. Esta técnica se caracteriza por un rápido calentamiento de la superficie y una buena penetración en materiales porosos. La esterilización bajo estas condiciones se realiza en un autoclave. El autoclave consta de: Cámara del autoclave Instalación periférica Elementos de control

6 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO En general, todos los métodos de esterilización poseen una capacidad limitada para la destrucción de microorganismos. Cada método presenta unos requerimientos específicos. El método de esterilización por calor húmedo es considerado el método de elección siempre que las condiciones lo permitan. La esterilización de materiales porosos se suele realizar a altas temperaturas ( C) lo que permite la realización de ciclos de esterilización cortos. La esterilización de material quirúrgico por calor húmedo se caracteriza por permitir la realización de ciclos de esterilización cortos al operar en un rango de temperaturas elevadas. Si se trata de materiales plásticos, el polietileno y el polipropileno son los materiales plásticos que pueden ser sometidos a estos procesos de esterilización. En este tipo de materiales no es recomendable repetir su esterilización. CONTROLES DE LA ESTERILIZACION POR CALOR HUMEDO Sondas de temperatura y presión Disposiciones de las sondas de temperatura y presión en el interior del autoclave. Integridad de los filtros Bioindicadores Indicadores químicos

7 ESTERILIZACION POR CALOR SECO Es el método de esterilización para aquellos productos que son sensibles a la humedad pero resistentes a la temperatura, así como para aquellos materiales impermeables al vapor de agua. Este proceso es el de elección en la esterilización de ceras, aceites, parafinas, glicerol, y en general de todos aquellos fluidos no acuosos estables al calor. La esterilización por calor seco se puede realizar por distintos procesos: 1. Flameado 2. Horno o estufa de calor seco 3. Túnel de esterilización 1.- Flameado: Se trata de una operación habitual en bacteriología que se realiza de manera rutinaria antes y después de proceder a la resiembra de un cultivo. Esta técnica esta en desuso. ESTERILIZACION POR CALOR SECO 2.- Estufas de calor seco: La transferencia de calor en estos equipos se da por medio de un mecanismo de conducción. Se trata de un proceso por lotes (discontinuo). En este tipo de proceso es especialmente importante la colocación de los materiales que vayan a esterilizarse de manera que permitan una correcta circulación de aire entre ellos. Las fases del proceso son: 1. Fase de secado 2. Fase de calentamiento 3. Fase de esterilización 4. Fase de enfriamiento

8 ESTERILIZACION POR CALOR SECO 3.- Túnel de esterilización: Se utilizan a escala industrial, en túneles que trabajan en continuo a temperaturas superiores a 250 C, que en determinadas zonas ascienden a mas de 300 C durante cortos intervalos de tiempo. La transferencia de calor se puede producir mediante radiación infrarroja. Un ciclo de esterilización puede dividirse en las siguientes zonas: Zona de secado Zona de calentamiento Zona de esterilización Zona de enfriamiento ESTERILIZACION POR RADIACIONES Las radiaciones son un método físico de esterilización. Se pueden clasificar en dos grupos: particularmente como son los rayos α, rayos β, protones y neutrones; y electromagneticos como los rayos X, los rayos g y la radiación ultravioleta (UV). La única radiación particular utilizada en la actualidad en esterilización son los rayos β o electrones acelerados. Las radiaciones electromagnéticas mas utilizadas en esterilización son la radiación UV y los rayos g. Los rayos g, los X y los β son radiaciones ionizantes mientras que la radiación Uv carece de esta caracteristica.

9 ESTERILIZACION POR RADIACION UV La radiación UV comprende aquella porción del espectro electromagnético con longitudes de onda desde 190 nm hasta 390 nm aproximadamente. Como la radiación UV pasa a través de la materia, los electrones de los átomos absorben energía, con lo que pasan a un estado altamente energético y se ve alterada su reactividad. Aplicaciones: Se utilizan principalmente para reducir la contaminación del aire, agua y de superficies de las zonas de procesamientos de productos farmacéuticos. La eficacia germicida de la radiación UV varia con la susceptibilidad de los organismos y es función de la intensidad de la radiación y del tiempo de exposición. ESTERILIZACION POR AGENTES QUIMICOS Esterilización por oxido de etileno: Es el esterilizante gaseoso mas ampliamente utilizado para dispositivos médicos y en la industria farmacéutica. El oxido de etileno ejerce su acción letal sobre microorganismos al producir la aniquilación de moléculas nucleofilicas que son esenciales para la reproducción de la célula. Estas moléculas nucleofilicas pueden ser aminoácidos del ADN o ARN (Adenina Guanina), encimas proteicos. En general las esporas bacterianas muestran una mayor resistencia a la acción letal del oxido de etileno: son de 5 a 10 veces mas resistentes que las formas vegetativas. Aplicaciones: La esterilización de medicamentos con oxido de etileno esta limitada a algunos productos sólidos compatibles químicamente con el gas. Se utiliza sin embargo, de forma extensa para la esterilización de materiales plásticos y de acero inoxidable, artículos de goma e instrumental medico delicado.

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