مبحث جامع استریلیزاسیون و ضدعفونی

تعريف

استریليزاسيون فرآیندی است مطلق كه موجب از بین رفتن تمامی میکروارگانیسم­های زنده مي­شود. در حالی­که مواد ضدعفوني­ كننده (disinfectants) در سه درجۀ بر میکروارگانیسم­ها اثر دارند. درجۀ مقاومت ميكروارگانيسم­ها در برابر عوامل از نابودکننده­ی آن­ها(عوامل فيزيكي و شيميایي) متفاوت است كه در شکل 1-9 خلاصه شده است. اندوسپورها بيشترين مقاومت را دارند. به همين دليل، از آن­­ها برای ارزیابی عمل استریليزاسيون استفاده می­شود.

شکل 1-9. مقاومت ميكروارگانيسم­ها در برابر عوامل نابودكنندۀ آن­ها(فيزيكي و شيميایي).

 همانطور که ملاحظه می شود باکتری های بویژه نوع وژتاتیو (در حال تکثیر) کمترین مقاومت را در برابر عوامل استریل و ضد عفونی کننده دارند وبرعکس پرون ها بیشترین مقاومت را دارا می باشند. از اسپور ها که مقاومت بالایی دارند برای تست بیولوژیک صحت و سلامت دستگاه استریل کننده استفاده می شود.

همان­طور كه در شکل 1-9 مشاهده مي­شود، پروتئين پریون (Prion) به عنوان يك نوع عامل جديد عفوني خاصیت بیماری­زایی دارد  مقاومت اين عامل عفوني در برابر استریليزاسيون حتي بيشتر از اندوسپور است. با توجه به گزارشات حاکی بر انتقال پریون توسط وسایل آلوده به­ ویژه در جراحی­ های مغز، توصیه می­شود که از وسایل مصرف شده در کارهای تحقیقاتی حیوانی حتی پس از استریلیزاسیون، برای استفاده روی انسان استفاده نشود.

برخی باکتری­ها در شرایط نامناسب محیطی و غذایی، لایه ­های مقاوم پروتئینی به نام اسپور یا اندوسپور در اطراف خود ایجاد می ­کنند که یکی از مقاوم­ترین شکل­های حیات در برابر حرارت، خشک شدن و مواد ضدعفونی است. اندوسپورها سال­ها می­توانند خفته بمانند تا در شرایط مناسب، حیات مجدد یابند. از انواع اسپور برای ارزیابی کیفی یا مانیتورینگ بیولوژیک دستگاه­ های اتوکلاو استفاده می­شود.

 تفاوت استریليزاسيون و ضدعفوني­ کردن

استریليزاسيون عملي است مطلق كه موجب از بين بردن همۀ اشکال ميكروبي از جمله اندوسپورها مي­شود. محلول­هاي ضدعفوني بسته به نوع و مدت، به سه درجۀ قوی(high)، متوسط (intermediate) و ضعیف(low) تقسيم مي­ شوند(جدول 1-9). به عنوان نمونه، قرار دادن وسايل در محلول ضدعفونی قوي(مانند گلوتاردئيد 2 تا 4/3 درصد به مدت 10 ساعت) به استریليزاسيون نزديك مي­شود و در موارد خاصی براي وسايل حساس به حرارت کاربرد دارد. از آنجا که روش مناسبی براي ارزيابي كيفي(مانيتورينگ) محلول­هاي ضدعفوني ­كننده وجود ندارد، استفاده از اين محلول­ها برای ضدعفونی وسايل توصیه نمی­شود. روش­هاي مناسب­تری براي استریليزاسيون وجود دارند كه مطمئن­تر بوده، به زمان كمتري نياز دارند و از مانیتورینگ مناسبی برخوردار هستند. از محلول­هاي ضدعفوني­ کننده می­توان برای ضدعفوني سطوح و اثاثيه استفاده كرد، اما به هيچ وجه نبايد جايگزين استریليزاسيون شود. زیرا حتي نوع قوي آن مانند گلوتاردئيد 2 تا 4/3 درصد اگر وسیله كمتر از 10 ساعت در آن غوط ه­ور باشد، فقط يك ضدعفوني­ كننده تلقي مي­شود. در ضمن با توجه به سمي بودن اين مواد، وسايل بايد قبل از مصرف شسته شوند.

جدول 1-9. سطوح ضدعفونی براساس نوع میکروارگانیسم

سطح ضدعفونی	باکتری وژتاتیو (در حال تکثیر)	باسیل سل	باکتری اسپوردار	ویروس چربی­دار	ویروس چربی
پایین	+	–	–	+	–
متوسط	+	+	–	+	+
بالا	+	+	+	+	+

روش­ هاي استریليزاسيون

استیریلزاسیون عمدتاً شامل روش­هاي فيزيكی و شیمیایی است. در صنعت براي استريل كردن انبوه وسایلی مانند دستكش و تيغ بيستوري معمولاً از اشعه­ هاي يونيزان(مانند گاما) استفاده مي­ شود. بزرگترين مزیت اشعۀ يونيزان نفوذپذيري زياد و فقدان اثر باقي­مانده است. دستگاه­هاي استریليزاتور براي مطب دندانپزشكي عمدتاً برمبناي استفاده از روش­­های فيزيكي و در برخي موارد، ترکیبی از روش­های فيزيكي و شيميايي(Chemiclave) طراحی شده­ اند. سه نوع دستگاه استریليزاتور براي مطب دندانپزشكي توسط FDAتأييد شده است كه عبارت­اند از:

1.  حرارت خشك(dry heat = oven) (شكل 2-9)

2.  حرارت مرطوب(steam autoclave) (شكل 3-9)

3.  بخار شيميایي غيراشباع(chemiclave) (شكل 4-9)

با اینکه بیشتر وسایل دندانپزشکی و جراحی در برابر حرارت، مقاوم هستند. اما در سال­های اخیر، تعداد وسایل حساس به حرارت مانند وسایل پلاستیکی افزایش یافته است. به همین دلیل، سایر روش­های استیریلزاسیون برمبنای حرارت پایین مانند اتیلن اکساید، گاز پلاسما و هیدروژن پر اکساید، اوزون، peracetic acid  immersion مورد توجه قرار گرفته ­اند. به هر حال، استفاده از حرارت خشک و مرطوب هنوز مقام نخست را در استیریلزاسیون دارد.

ویژگی­های سه روش در جدول 2-9 خلاصه شده است.

     

شكل 2-9. فور يا آون يا حرارت خشك یا oven(نوع رومیزی یا قابل حمل). اندازه دستگاه بر مبنای لیتر، حجم مفید داخلی آن است.

شكل 3-9. اتوكلاو يا حرارت مرطوب(نوع رومیزی یا قابل حمل) اندازه دستگاه بر مبنای لیتر، حجم مفید داخلی آن است.

جدول 2-9. مقايسه سه روش استیریلیزاسیون در مطب دندانپزشكي

روش استرلیزاسیون	شرایط استاندارد	مزایا	احتیاطات	تست بیولوژیک
اتوکلاو (حرارت مرطوب) روش متداول	20 تا 30 دقیقه 121 تا 134 درجه سانتیگرد 15 = فشارPSI	·         زمان مناسب ·         نفوذ خوب ·         قابلیت استرلیزاسیون مایعات	·         ظروف نباید کاملا بسته باشد ·         احتمال صدمه به مواد پلاستیکی و لاستیکی ·         امکان زنگ زدگی فلزات غیر فولادی ·         ایجاد رسوب در اثر استفاده از آب سخت (فط آب مقطر استفاده شود) ·         عدم خشکی وسایل پس از اتمام سیکل ·         امکان آلودگی سریع وسایل بسته بندی نشده	ژئوباسیلوس استئاروترموفیلوس
اتوکلاو (حرارت مرطوب) روش سریع یا flash	3 تا 10 دقیقه 132 تا 134 درجه سانتیگرد PSI30 = فشار		·         امکان آلودگی سریع وسایل بسته بندی نشده
اتوکلاو همراه بخار شیمیایی (chemiclave)	3 تا 10 دقیقه 132 تا 134 درجه سانتیگرد PSI25 = فشار	·         زمان مناسب ·         زنگ نزدن  وسایل ·         خشک شدن سریع پس از اتمام سیکل استرلیزاسیون	·         ظروف نباید کاملا بسته باشد ·         احتمال صدمه به مواد پلاستیکی و لاستیکی ·         عدم استرلیزاسیون مایعات (مانند فرمالدئید) ·         استفاده از مایعات خاص ·      امکان جذب مواد شیمیایی توسط مواد بسته بندی شده ·         امکان آلودگی سریع وسایل بسته بندی نشده	ژئوباسیلوس استئاروترموفیلوس
حرارت خشک  نوع ساکن (static-air)	60 تا 120 دقیقه 170 تا 180 درجه سانتیگرد	·         زنگ نزدن وسایل ·      زمان استرلیزاسیون کوتاه ·      خشک شدن پس از اتمام سیکل استرلیزاسیون	·         زمان استریلیزاسیون طولانی تر ·         احتمل صدمه به مواد پلاستیکی و لاستیکی ·         عدم استریلیزاسیون مایعات ·      نیاز به خشک بودن وسایل قبل از استریلیزاسیون ·         “در” دستگاه حین سیکل باز نشود ·      امکان جذب مواد  شیمیایی و آلودگی پارچه بسته بندی شده ·         امکان آلودگی سریع وسایل بسته بندی نشده	باسیلوس آتروفائوس
حرارت خشک با هوای متحرک (forced air)	3 تا 10 دقیقه 134 تا 190 درجه سانتیگراد	·         زنگ نزدن وسایل ·      زمان استرلیزاسیون کوتاه ·      خشک شدن پس از اتمام سیکل استرلیزاسیون	·         احتمل صدمه به مواد پلاستیکی و لاستیکی ·         عدم استریلیزاسیون مایعات ·      نیاز به خشک بودن وسایل قبل از استریلیزاسیون ·         “در” دستگاه حین سیکل باز نشود ·         امکان آلودگی سریع وسایل بسته بندی تنشده	باسیلوس آتروفائوس

شكل 4-9. بخار شیمیایی غیر اشباع(نوع رومیزی یا قابل حمل) اندازه دستگاه بر مبنای لیتر، حجم مفید داخلی آن است.

حرارت خشك (dry heat = oven)

از حرارت خشک براي استريل كردن وسايل مقاوم به حرارت استفاده می­شود. در اين روش، هوا ناقل حرارت است و با توجه به اينكه هوا ناقل خوبي نيست، در مقايسه با روش حرارت مرطوب نياز به حرارت بيشتري دارد. مهم­ترين مزیت این روش، عدم ايجاد خوردگي و از بين نرفتن تيزي وسايل بُرندۀ فولادي است. در ضمن نسبتاً ارزان است. زمان­بر بودن فراينـد از معايب آن اسـت. استريليزاسيون با حرارت خشك به تركيب دو عامل دما و زمان بستگي كامل دارد. براي استريل شدن كامل، هر دو عامل دمـا و زمـان بايـد بـه طـور صحيح تنظيم شوند. به طوركلي براي دماي ^c◦160 به زماني حدود 120 دقيقه و براي دماي ^c◦170 بـه زمـاني حدود 60 دقيقه نياز است.

دو نوع اصلي دستگاه استریليزاتور كه برمبناي حرارت خشك ساخته شده است، در اينجا معرفی مي­شود:

1.        نوع ساکن(Static Air)

فور یا آون هم ناميده مي­شود. در این دستگاه، حرارت خشک با استفاده از هوای ساکن(static air) به کار می­رود. حرارت توسط المنت حرارت­زا از كف يا طرفين ايجاد می­شود و تغيير دمای هواي داخل فور با انتقال طبيعي حرارت صورت مي­گيرد. مقدار حرارت و زمان لازم براي استریليزاسيون توسط حرارت خشك در جدول 3-9 خلاصه شده است. ذكر اين نكته ضروري است كه 15 تا 30 دقيقۀ اول، زمان گرم شدن(warm up time) است. اين دستگاه زمان بيشتري براي استریليزاسيون لازم دارد، ولي باتوجه به سادگي آن ارزان­تر از نوع بعدي است.

جدول 3-9. بررسی حرارت و زمان بررسي استریليزاسيون حرارت خشك با هواي ساكن و حرارت مرطوب يا اتوكلاو. دو حرارت معمول استیریلزاسیون با اتوکلاو 121 و 132 درجۀ  سانتی­گراد است.

حرارت خشک		حرارت مرطوب با فشار *15 PSI
زمان (ساعت)	دما (درجۀ سانتی­گراد)	زمان (دقیقه)	دما (درجۀ سانتی­گراد)
1	170	5/1	138
2	160	4	132
5/2	150	16	125
3	140	24	121
6 تا 12	121	36	118
		60	116

2.      هوای متحرک (forced air)

در این دستگاه از حرارت خشك با هوای متحرک استفاده می­شود. برخلاف روش قبل، هوا در جریان است و سبب انتقال انرژي حرارتي به وسايل با سرعت بيشتر و كاهش زمان استریليزاسيون مي­شود. در حرارت ^c◦190 درجۀ  بين 12 دقيقه (براي وسايل بسته­بندي شده) و 6 دقيقه (براي وسايل بدون بسته­بندي). لازم به ذکر است که زمان گرم شدن (warm up time) 15 تا 30 دقيقه است، مگر آنكه دستگاه گرم باشد. توجه داشته باشيم كه برای استریليزاسيون هندپيس باید از  اتوكلاو استفاده ­شود. زیرا هندپیس در دمای ^c◦160 درجۀ سانتيگراد صدمه مي­بيند.

حرارت مرطوب

قرار دادن وسايل در آب جوش طي 10 تا 15 دقيقه باعث از بین رفتن بسياري از میکروارگانیسم­ ها مي ­شود. ولي ممكن است براي كشتن اسپورها زماني حدود 24 ساعت لازم باشد. حتي پس از اين مدت نيز بسياري از ويروس­ها و پریون­ها زنده مي­ مانند. به همين دليل، آب در حال جوش كه در واقع يك نوع حرارت مرطوب است، براي استریليزاسيون وسايلي كه به عمق نسج وارد مي­شوند، مناسب نيست.

از میان روش­های استرلیزاسیون، استفاده از بخار تحت فشار مناسب­ترین روش براي استریليزاسيون بيشتر وسايل دندانپزشكي و جراحي است. دو اصل فيزيكي مهم در مؤثرتر بودن حرارت مرطوب به این شرح است:

– آب بهتر از هوا حرارت را انتقال می­دهد. به طور مثال، برای از بین بردن باسیل سوتبلیس، در دمای مشابه (^c◦120) روش حرارت خشك در مقايسه با روش حرارت مرطوب به زمان بيشتری(2000 بار) نیاز دارد.

– براي تبديل آب جوش به بخار 7 برابر بيشتر انرژي لازم است(در مقايسه با انرژي لازم براي اينكه آب از دمای اتاق به درجۀ  جوش برسد) بنابراین، وقتي اين انرژي زياد در تماس با وسايل قرار گيرد، آزاد شده و سبب دناتوره شدن سريع پروتئين­هاي سلولي مي­شود.

اساس کار این روش، قرار دادن وسایل در بخار آب با دما و فشار بالا و به میزان معین است. فشار، دما و زمان سه عامل مهم براي اتوكلاو كردن هستند.

فشار: ميزان فشاري كه طي اتـوكلاو كردن به كار مي­رود، تحت واحدهاي PSI(پوند بر اينچ مربع) يا  kpaبيان مي­شود. اكثر اتوكلاوها در فشارPSI15(kpa103) تا PSI30(kpa206) به طور مؤثر عمل مي­كنند.

دما: براي رسيدن به فشار مناسب، دما بايد به ^C˚121 یا ^C˚132برسد.

زمان: 30 دقیقه. قبل از شروع كار مؤثر اتوكلاو، هوا بايد تخليه شود تا همۀ وسايل داخل اتوكلاو در معرض بخار با حرارت بالاقرار بگيرند. برای اطمینان از نابود شدن میکروارگانیسم ­ها دما و فشارهای مختلفی پیشنهاد می­شود در فشار معادل PSI30(kpa206) 4 دقيقه زمان لازم است.به این حالت Flash Sterilizationمی­­­­­­­­­­­­­گویند.البته باید توجه داشت عبارت اتوکلاو 3 یا 4 دقیقه ای گمراه کننده است چون این بیانگر تنها زمان فعال است در حالیکه باید زمان گرم شدن اولیه و خشک شن آخر را به این زمان اضافه نمود و اصولا برای دندانپزشکی توصیه نمی گردد بویژه آنکه می تواند سبب خراب شدن هندپیس یا توربین گردد.

اتوكلاو مطب دندانپزشكي معمولاً كوچك و فضاي داخلي آن حدود 20 تا 30 سانتي­متر است (واحد اندازه اتوکلاو لیتر و بیانگر حجم محفظه اصلی قرار دادن وسایل است ). درجۀ حرارت و فشار داخل اتوكلاو در جدول 3-9 خلاصه و با حرارت خشك مقايسه شده است. در اتوكلاو كامل روميزي(table-top) مطب دندانپزشكي پس از روشن شدن، مراحل زير انجام می­شود:

1.  heat up cycle. زمان رسيدن دستگاه اتوكلاو به دمای مناسب و فشار دروني که حدود 20 تا 30 دقیقه طول می­کشد.

2.sterilizing cycleيا زمان active. معمولاً حدود 20 تا 30 دقيقه برای دمای ^c◦121 و 4 دقیقه برای حرارت ^c◦132 است. برای حذف پریون­ها دمای حدود 122تا 132 درجۀ سانتی­گراد و مدت زمان 60 دقیقه پیشنهاد می­شود.

3.drying cycle.خشك شدن كامل يا سيكل واكيوم يا مكش بخار آب موجود در محفظۀ اتوكلاو است که حدود 10 دقیقه طول می­کشد.

این روش در مقايسه با حرارت خشك معایبی دارد، مانند: زمان طولاني کارکرد(حدود 60 دقيقه)، احتمال زنگ­زدگی و پوسيدگي وسايل فولادي، صدمه به لبه ­هاي تيز وسايل، استفاده از نيتریت سديم براي جلوگيري از زنگ­زدگي و  قيمت بيشتر(جدول 4-9).

يكي از نقاط ضعف در روش اتوكلاو، به دام افتادن هوا در قسمتي از محفظه است كه در اين صورت عمل استریليزاسيون دچار اختلال مي­ شود. براي رفع اين نقص، اتوكلاوهاي جديد به نحوي عمل مي­كنند كه هواي داخل محفظه، خارج و فقط بخار تحت فشار جايگزين شود. مكانيسم­هایي براي اين منظور وجود دارد كه عبارتند از:

1.تخلیۀ تحت جاذبه (gravity displacement). در اين حالت، بخار ايجاد شده موجب رانده شدن هواي درون محفظه به بيرون مي­شود.

2.اتوکلاو تحت خلأ (vacuum pump type B). در اين حالت، قبل از ايجاد بخار، هواي درون اتوكلاو تخليه و خلأ ‌ايجاد مي­شود. در واقع این همان اتوکلاو کلاس B و مناسب برای استفاده در مطب دندانپزشکی است. اتوکلاو کلاس Bدارای پمپ وکیوم قدرتمند می باشد که می تواند تا حدود منفی 9/0 بار خلاء ایجاد کند.

3.positive steam flush / pressure. در اين حالت، تكرار مراحل جريان بخار و فشار به صورت نبضي سبب خارج شدن هوا از محفظه مي­شود.

جدول 4-9. مقايسه حرارت خشك و مرطوب.

	حرارت خشک	حرارت مرطوب
مکانیسم مرگ میکروبی	اکسیداسیون پروتئین های سلولی	دناتوره و کوآگه کردن پروتئین های سلولی
زمان لازم برای استریلیزاسیون	طولانی	کوتاه
تمایل برای زنگ زدن وسایل	پایین	بالا
پیچیدگی دستگاه و قیمت	پایین	بالا
اندازه مناسب برای مطب	مناسب	مناسب

در استفاده از اتوكلاو بايد به این نكات توجه داشته باشيم:

1.    وسايل به­ خوبي تميز شده باشند.

2.    سپس كاملاً خشك شوند.

3.  وسایل چه به صورت بسته ­بندي و چه بدون بسته ­بندی به نحوي در اتوكلاو قرار داده شوند كه اجازۀ حركت و چرخش آزادانه به بخار آب داده شود. به عبارت ديگر، باید از over loadكردن محفظۀ اتوكلاو خودداري كرد.

4.    هندپيس و توربين، گاز، وسايل پارچه­اي و اكثر اقلام دندانپزشكي و جراحي به وسيله اتوكلاو قابل استريل كردن هستند.

5.  توجه شود flash sterilizationبراي موارد اضطراري است و به صورت روتين نبايد استفاده شود. هندپيس و توربين در دمای ^c◦134 و فشار PSI30 در معرض خراب شدن قرار می­گیرند.

6.  توصیه می شود، برای مطب دندانپزشکی اتوکلاوی خریداری شود که حرارت  پایین (115 تا 118 درجه سانتیگراد) ا داشته باشد. به این حرارت به اصطلاح حرارت دستکش می گویند. ضرورتی به خرید اتوکلاو دارای حرارت بالا (134 درجه سانتگیراد) یا flashنمی باشد.

7.    حداقل 2 عدد اتوکلاو با 2 اندازه مختلف در دسترس باشد.

بخار شيميایي غيراشباع (unsaturated chemical vapor)

بخار شیمیایی غیر اشباع كه chemiclaveهم ناميده مي­شود. در واقع مشابه اتوكلاو است، ولي به جاي آب مقطر، از محلول حاوي مواد شيميایي استفاده مي­شود كه شامل فرمالدئيد 23/0 درصد(مادۀ اصلي و فعال)، اتانول، استون و کتون 38/72 درصد، به اضافه آب و ساير الكل­ها است. چون بزرگترين امتياز اين روش بر اتوكلاو همين حذف اثر خوردگي وسايل است، آب موجود در محلول، كمتر از مقداري است كه موجب زنگ­زدگي يا پوسيدگي وسايل شود. مرحله يا سيكل خشك كردن كه آخرين مرحله در اتوكلاو بود، در این روش وجود ندارد. عدم تماس محلول شيميایي مورد مصرف در Chemiclaveبا پوست و چشم الزامي است. به همين دليل، تهويۀ محلي كه از Chemiclaveاستفاده مي­شود، بايد بسيار خوب باشد. تنفس بخار شیمیایی که در هوای اتاق پراکنده می­شود، مضر است.

مراحل انجام استریليزاسيون با استفاده از Chemiclaveشامل 4 مرحله يا سيكل است:

1.   heat-up / vaporization cycle

2.   steritization cycle(20 دقیقه)

3.   depressurization cycle

4.   optional purge cycle

در اين دستگاه معمولاً براي اينكه محلول شيميایي بخار شود، دمای ^c◦132 و فشار PSI25 (KPa172) استفاده مي­شود. ابتدا كه اين دستگاه ساخته شد، بسيار مورد استقبال قرار گرفت، ولی به علت اثرات سوء مواد شيميایي نتوانست جايگزين اتوكلاو معمولي شود. استريل كردن كاغذ، پارچه و حوله نبايد با Chemiclaveانجام شود، زیرا مواد شيميایي جذب آن­ها مي­شوند.

گاز اتيلن اكسايد EOيا ETO

گاز اتیلن اکساید ترکیبی ارگانیک با فرمولC₂H₄Oمی باشد که قابلیت استفاده در مطب دندانپزشكي را ندارد و برای استریل کردن وسایل پزشکی در مقیاس وسیع استفاده می شود. مقبولیت این ترکیب به دلایلی چون اثرات نامناسب زیست محیطی، موناژنیک، کارسینوژنیک، و قابلیت انفجار و اشتعال بودن، در بیمارستان­ها نیز رو به کاهش است. با توجه به اينكه برای استیریلیزاسیون وسایل و مواد حساس به دمای ^◦c60، حساس به رادیاسیون مانند پلاستیک، وسایل اپتیک و الکتریکی و مواد يك­بار مصرف مانند سرنگ کاربرد دارد، در اينجا به طور مختصر توضيح داده مي­شود.

گاز اتيلن اكسايد، در دمای بالاي 8 تا10 درجۀ سانتي­گراد و با پديدۀ الكيلاسيون سبب مرگ ميكروارگانيسم­ها مي­شود. اين گاز قابليت اشتعال دارد که در صورت تركيب با دي­ اكسيدكربن يا فرکُون كاهش مي­بايد. اين گاز بسيار سمي است و در تماس با نسوج زنده سبب ايجاد تاول مي­شود و بهمین دلیل پس از خاتمه استریلیزاسیون لازم است هوادهی یا aerationانجام گردد. استریليزاسيون با اين روش، طولاني است (10 تا 48 ساعت و بیشتر. توضیح اینکه زمان اصلی استریلیزاسیون 1 تا 8 ساعت و متوسط 4 ساعت است اما مدت زمان طولانی پس از خاتمه استریلیزاسیون باید هوادهی یاaeration  گردد که اگر این زمان را هم اضافه کنیم برای حرارت 50 تا 57 درجه سانتیگراد حدود 12 ساعت و برای حرارت اتاق می تواند حتی یک هفته زمان لازم داشته باشد) و همان­طور كه بيان شد، مناسب مطب دندانپزشكي نيست. به علت كم بودن قدرت نفوذ گاز (فقط در سطح عمل می کند و قدرت نفوذ ندارد) از راه سوراخ­هاي كوچك در سر هندپيس امكان استريل كردن هندپيس با اين روش وجود ندارد.

گاز پلاسمای هیدروژن پراکساید

Vaporized Hydrogen Peroxide Gas Plasma))

پلاسما چهارمین حالت ماده متمایز از جامد، مایع، گاز می باشد که در فضای بسته تحت خلاء عمیق توسط امواج رادیوفرکانسی یا انرژی مایکرویو ایجاد می شود. رادیکال آزاد در یک میدان پلاسما قادر به واکنش با اجزای سلولی مانند آنزیم ها و اسید های نوکلئیک است که منجر به در هم ریختن متابولیسم میکرواگانیسم ها و مرگ آن ها می شود. در این روش که نوعی استریلیزاسیون به روش شیمیایی است، محلول هیدروژن پراکساید در یک فضای تخلیه شده به صورت ابر پلاسمایی درمی­ آید و با مکانیسم اکسیداسیون میکروب­ها را را از بین می­ برد (شکل 5-9). بزرگ­ترین مزیت آن دوره یا سیکل کوتاه استریلیزاسیون(متوسط 75دقیقه) در مقایسه با روش اتیلن اکساید (10 تا 48 ساعت وبیشتر) است. در این روش، دما بین 40 تا50 درجۀ سانتی­گراد است که به­ویژه برای وسایل حساس به حرارت و رطوبت، مناسب است. با توجه به اینکه هیدروژن پراکساید یک اکسیدان قوی است، لازم است مادۀ مورد نظر برای استریل کردن با آن سازگاری داشته باشد. به عنوان نمونه، محصولات کاغذی را به دلیل جذب کردن آن نمی­توان با این روش استریل کرد. با وجود محاسن بسیار در غلظت­های بالا صدمات پوستی، چشمی و تنفسی در صورت تماس با آن محتمل است. متأسفانه به دلیل گران بودن هنوز در مطب­های دندانپزشکی متداول نشده است. از این روش در بیمارستان برای استرلیزاسیون مواد حساس به حرارت مانند پلاستیک ها و وسایل الکتریکی مانند آرتروسکوپ ها، لاپاراسکوپ ها، آندوسکوپ ها و فیبر های نوری استفاده می شود. از محاسن دیگر گاز پلاسمای هیدروژن پراکساید در مقایسه با اتیلن اکساید علاوه بر زمان کمتر استریلیزاسیون که قبلا بیان گردید، هوادهی یا aerationهم نیاز نمی باشد چه باقیمانده شیمیایی ندارد و اثرات زیست محیطی آن اندک است. از معایب آن عدم توانایی استریل نمودن مایعات و پودر ها یا مواد با جذب بالا مانند سلولز (محصولات کاغذی) است.

شکل 5-9. گاز بلاسمای هیدروژن براکساید: از راست به چب: دستگاه، مراحل، و مکانیسم عمل.

استریلیزاسیون به روش فیلتراسیون (Sterile Filtration)

مایعاتی که در نتیجۀ حرارت، رادیاسیون و استریلیزاسیون شیمیایی دچار صدمه می­شوند، می­توانند توسط غشاهای فیلترکننده(micro filtration) استریل شوند. اندازۀ فیلترها mµ2/0 (میکرومتر یا میکرون) است که برای برداشتن میکروارگانیسم­ها کفایت می­کند. امروزه، نانوفیلترها در اندازه­های 20 تا50 نانومتر (نانومتر یا میلی میکرون) وجود دارند.

اشعه (Irradiation)

استفاده از اشعه یک نوع روش استریلیزاسیون سرد است. از اشعه ­های يونيزان مانند اشعه ايكس، گاما و الكترون با سرعت بالا كه قابليت نفوذ بالایی دارند، براي استریليزاسيون وسایلی مانند سرنگ، سوزن بخيه، كانولا، دستكش، تيغ بيستوري، مواد دارویي و غذایی حساس به حرارت در سطح صنعتي استفاده مي­شود. این روش در مطب کاربرد ندارد. از اشعۀ غيريونيزان مانند ماورای بنفش (شکل 6-9) براي ضدعفوني كردن فضاي اتاق كار در مطب، ضدعفوني هواي اتاق عمل، پاك­سازي آب و ساخت واكسن استفاده مي­شود. یکی از محاسن آن، نفوذپذیری زیاد و عدم ماندگاری اثر پس از خاتمۀ استریلیزاسیون است(مواد رادیواکتیو نمی­شوند). اگر به مدت طولانی در معرض آن قرار بگيريم، عوارضی مانند سوختگي پوست و كونژكتيويت پدید می­ آید. در صورت استفاده در مطب براي ضدعفوني كردن محيط و هوا لازم است هنگام ترك مطب روشن شود.اشعۀماورای بنفش بر میکروارگانیسم­های وژتاتیو(در حال تکثیر) مانند باکتری­ها، ویروس­های لیپوپروتئین و قارچ­ها می­تواند مؤثر باشد، اما بر اسپورها اثری ندارد و ویروس هپاتیت Bهم می­تواند زنده بماند.اشعه ­هاي يونيزان و غيريونيزان عمدتاً ‌با تاثير بر DNAميكروب­ها موجب از بين رفتن آن­ها مي­شوند.

ارزيابي كيفي استریل کننده ها

هدف اين ارزيابي، بررسي اين نكته است كه آيا دستگاه موجب از بين رفتن تمام شکل­های زندۀ ميكروبي(شامل اندوسپور) شده است ياخير؟ به عبارت ديگر آنچه در ابتداي اين فصل در مورد تعريف استریليزاسيون بيان شد، محقق شده است يا نه. در مجموع، سه روش براي ارزيابي عملكرد دستگاه­ها وجود دارد كه عبارت­اند از:

1.   روش فيزيكي(مکانیکی): ارزیابی زمان سیکل، دما، فشار و سایر شاخص­های استریلیزاسیون توسط نشانگرهای مکانیکی و درجه­ های دستگاه است كه البته تضمينی براي صحت استریليزاسيون نیست، ولی برای اطلاع از خرابی دستگاه درخور توجه است.

2.   روش شيميایي: این روش شامل استفاده از مواد شیمیاییِ حساس به ارزیابی شرایط فیزیکی از قبیل دما و…. در فرایند  استریلیزاسیون است. نشانگرهای شیمیایی، نوارهای حساس به گرما هستند و زمانی که شرایط مورد نظر حاصل شده باشد، به­ سرعت تغییر رنگ می­دهند. این نشانگرها باید داخل بسته ­بندی قرار داده شوند تا از نفوذ مادۀ استریل­ کننده به داخل بسته اطمینان حاصل شود.

به طور کلی، نشانگرها به دو دستۀ داخلی و خارجی تقسیم می­شوند. نشانگرهای خارجی(external indicators) مانند چسب اتوكلاو(شكل 7-9) روی بسته­ ها چسبانده می­شوند و فقط بيانگر اين هستند كه دستگاه به دمای مناسب رسيده، ولي نشان نمي­دهند كه عملكرد دستگاه تا آخر خوب بوده است. از نشانگرهای خارجی زمانی استفاده می­شود که نشانگرهای داخلی قابل مشاهده نباشند. نشانگرهای داخلی (integrated indicators)  داخل خود پك وجود دارند. اين نشانگرها با تغيير دما و فشار به آهستگي تغيير رنگ مي­دهند. تست شيميایي كه براي ارزيابي اتوكلاو و حرارت خشك و اتيلن اكسايد(EO)استفاده مي­شود، متفاوت است. اگرچه تنها روش مطمئن ارزیابی کیفیت دستگاه های استریلیزاتور  روش بیووژیک است و به تغییر رنگ تست های شیمیایی نمیتوان اطمینان نمود، اما یکی از محاسن استفاده از نشانگر های شیمیایی تشخیص وسایل و بسته هایی است که در معرض استریلیزاسیون قرار گرفته می باشد که بویژه در ماکزی که با بسته های متعدد سر و کار دارند مناسب است. تاریخ استریلیزاسیون معمولا روی نشانگر شیمیایی نوشته می شود.

  شكل6-9. لامپ تولید کننده اشعه ماورای بنفش

شكل 7-9. چسب اتوکلاو (نشانگر خارجی)

3.   روش تست بيولوژيکی: این نشانگرهای بیولوژیک مطمئن­ ترین نشانگرهای کنترل استریلیزاسیون هستند (شکل ۹-۹) و براي استریليزاتورهاي كوچك مطب دندانپزشكي به طور هفتگی توصيه می­شوند. در این روش از مقاوم­ترین میکروارگانیسم­هایی که پاتوژن هم نیستند، استفاده می­شود(مثل اسپور). از آنجا که این اسپورها مورد استفاده مقاوم­ترین نوع اسپورها هستند، با از بین رفتن آن­ها می­توان اطمینان حاصل کرد که پاتوژن­های بالقوۀ دیگر نیز همگی از بین رفته ­اند . براي تست بيولوژيك اتوكلاو از گونه­ای ژئوباسیلوس استئاروترموفیلوس(GeobacillusStearothermophilus).با نام قدیمی Bacillus Stearothermophilus و برای حرارت خشك و ايتلن اكسايد از اسپور باسیلوس آتروفئوس(Bacillus atrophaeus) با نام قدیمیbacillus subtilisاستفاده مي­شود. در مورد اتوكلاوهاي بزرگ بيمارستاني كه در اتاق مركزي استریليزاسيون CSR  (شکل 10-9) قرار دارند، باید در هر سيكلي كه از دستگاه استفاده مي­شود، تست بيولوژيك انجام شود. در صورت بسته ­بندی وسایل، لازم است نشانگر بیولوژیک در مرکز بسته بندی قرار بگیرد. هدف، مناطقی از بسته­ بندی است که احتمال عدم کفایت استریلیزاسیون، بیشتر است.

 

شکل ۹-۹: نشانگرهای بیولوژیکی مطمئن ترین روش ارزیابی کیفی استریلیزاتور ها می باشد.

 

شکل 10-9: اتاق استریلیزاسیون مرکزی در بیمارستان و دانشکده­ها  و مراکزی که نیازمند استریل بسته ­های متعدد می­باشند.

 

مكانيسم مرگ ميكروبي

روش­هاي فيزيكي و شيميایي كه براي كشتن ميكروارگانيسم­ ها به کار می­روند، هر كدام با پديده­اي خاص موجب از بين رفتن ميكروارگانيسم ­ها مي ­شود كه به صورت خلاصه عبارت­اند از:

1.     حرارت خشك با اكسيداسيون

2.     حرارت مرطوب با دناتوره كردن و كوآگوله كردن

3.     گاز اتيلن اكسايد با اثر بر آنزيم­هاي ميكروبي (الكيلاسيون)

4.     گاز فرمالدئيد با كوآگوله كردن پروتئين­ها

5.     اشعه­هاي يونيزان(مانند گاما و اشعۀ X) با اثر بر DNA

6.     اشعه غيريونيزان(مانند UV) با اثر بر DNA

7.     microwaveبا ايجاد هيپرترمي

8.     تركيبات كلرين با اكسيداسيون آنزيم­ها

9.     گاز پلاسمای هیدروژن پراکساید و اوزون با اکسیداسیون

تقسيم­ بندي اسپالدینگ

اين تقسيم ­بندي در سال 1968 توسط اسپالدینگ(spaulding)  ارائه شد، ولي در سال 2003 طبق توصيۀ CDCتغییراتی کرد(جدول 5-9). در اين تقسيم­بندي، وسايل به سه گروه بحرانی، نیمه ­بحرانی و غیربحرانی تقسيم می­ شوند. هرچند هندپیس در اين تقسيم ­بندي جزء وسایل نیمه­ بحرانی محسوب می­شود، ولی باید در فواصل زمانی بین دو بیمار توسط اتوكلاو استريل شود. ضدعفوني كردن حتي با ضدعفونی­ کننده ­های قوی نيز مجاز نیست.

جدول 5-9. اساس تقسیم بندی اسپالدینگ

نوع	تعریف	نمونه
بحرانی	این وسایل برای نفوذ به بافت نرم و استخوان به کار می­روند و با خون و دیگر مایعات بیولوژیک بدن در تماس هستند.	وسایل جراحی، اسکیلر، ایمپلنت، بیستوری، انواع فرز
نیمه­بحرانی	و این وسایل برای نفوذ به بافت نرم و استخوان به کار نمی­روند، و با خون و دیگر مایعات بیولوژیک بدن در تماس نیستند. فقط در تماس با مخاط دهان هستند.	آینه دندانپزشکی، کندانسور آمالگام، تری قالب­گیری چند بار مصرف، هندپیس *
غیربحرانی	فقط با پوست سالم در تماس هستند.	دستگاه فشار خون، پالس اکسیمتر و استتوسکپ
*هندپیس اگرچه در دسته نیمه بحرانی قرار می گیرد، حتما مشابه نوع بحرانی باید استریل شود. چونفرز روی آن وارد نسوج عمقی می­شود.

شكل 11-9. انوع بسته بندي وسايل قبل از قرار دادن در اتوكلاو. معمولا تاریخ استریلیزاسون روی نشانگر نوشته می شود.

همان­طور كه مشاهده مي­شود، وسايل به دو صورت توسط اتوكلاو استريل می شوند (شكل ۱۱-9).  نوع کاغذی-پلاستیکی یا رول استریل یا کاغذ مدیکال  دارای لایه پلی استر/ پلی پروپیلن (ورقه شفاف/ ورقه با ته رنگ آبی) است. در بیمارستان این بسته بندی کاغذی-پلاستیکی معمولا در دو لایه انجام می شود تا بتوان بسته درونی را بصورت استریل در سینی وسایل جراحی قرار گیرد. در مورد بسته بندی برای اتوکلاو، ماده مصرفی باید به حرارت و رطوبت (بخار) قابل نفوذ باشد. مواد مصرفی برای این منظور معمولا از جنس کاغذ، پارچه، کاغذ کرپ، و glassinمی باشد.

به هرحال همۀ بسته ­بندي ­ها بايد قابل نفوذ نسبت به حرارت و بخار اتوكلاو باشد. وسايلِ داراي دسته يا دستگیره بايد باز شده و از ناحيۀ لولا بسته ­بندي شوند. بسته­بندي بيشتر در مراكزي كه مراجعه زياد است، استفاده مي­شود. زمان اطمینان به استریل ماندن وسایل بسته بندی شده از 30 تا 60 روز متغیر است. این مدت بسیار متفاوت و بستگی به نوع بسته بندی و چگونگی نگهداری دارد. به نظر زمان حداکثر یک ماه معقول می باشد.

Bioburden

Bioburdenبه معنای تعداد میکروارگانیسم های زنده باقی مانده روی سطح پس از استریلیزاسیون است. وجود بزاق، خون، مايعات نسجي، مواد دنداني، و در مجموع، باقي ماندن پروتئين يا ساير پلي­ ملكول­ها روي وسايل (به­ ويژه وقتي كه اين مواد خشك شده باشند) با ايجاد پوشش حفاظتي از نفوذ عوامل استريل­ كننده به ميكروارگانيسم­ ها جلوگيري مي­كند. اين پديده يعني باقی و محفوظ ماندن ميكروارگانيسم­ها از عوامل استريل­ كننده توسط اين تركيبات ارگانيك ­یا  Debries Microbe – Ladenناميده مي شود که سبب بروز پدیده Bioburdenیا زنده مانده میکروارگانیسم ها پس از استرلیزاسیون می شود. بنابراين، تمیز کردن کامل وسایل قبل از استریليزاسيون الزامي است؛ وگرنه استریليزاسيون به خوبي انجام نمي­شود. اولين مرحله، پاك­ کردن اين عوامل از وسايل استفاده شده است این عمل مي­تواند به صورت دستي با برس و يك مادۀ پاک ­کننده ملايم يا با كمك دستگاه شستشو اولتراسونيک انجام شود. وسايل پس از آبكشي و خشك شدن كامل در استریليزاتور(فور يا اتوكلاو) قرار داده می­شوند. در مورد دستگاه اولتراسونيك، اين وسيله انرژي الكتريكي را به امواج صوتي لرزان تبديل می­کند. حباب­هاي ميكروسكپي فراوان روي وسايل ايجاد و سپس پاره مي­شوند و در واقع عمل ساكشن سبب تميز شدن وسايل مي­شود.

معمولاً در مطب­ها پاك كردن وسايل به صورت manualيا دستي انجام مي­شود و حتماً براي انجام آن بايد از دستكش­هاي ضخیم(heavy duty) استفاده کرد (شكل12-9). بهتر است از غوطه ­ور كردن وسايل در محلول­هاي سفيدكننده(bleach) پرهيز شود. اين مواد اثر corrosiveيا فرساينده روي وسايل دارند. يك مادۀ پاک­ کننده براي غوطه ­ور كردن وسايل و سپس پاك كردن آن­ها كفايت مي­كند. وسايل پس از خشك كردن كامل، عريان و يا بسته­ بندي شده در استریليزاتور قرار داده می­شوند. وسايل لولا دار مانند سوزن­گیر و هموستات و فورسپس­ به صورت لولاي باز بايد استريل شوند.

شكل 12-9. استفاده از دستكش ضخيم براي تمیز كردن وسايل

 

روش­هاي استریل و ضدعفوني کردن وسايل دندانپزشكي

 دندانپزشك و جراح برای استريل كردن وسايل بايد از حرارت مرطوب (اتوكلاو) و حرارت خشك (فور) در مطب استفاده کنند و هر دو را در دسترس داشته باشد. به طور کلی از محلول­هاي ضدعفوني براي وسايل استفاده نشود و فقط براي ضدعفوني سطوح و اثاثيه مصرف شود. در جدول6-9 وسايل مصرفي در دندانپزشكي و روش­هاي استريل کردن با حرارت مرطوب، حرارت خشك و محلول­هاي ضدعفوني کننده توضيح داده شده است. همان­طور كه در جدول ديده مي­شود، تأکید می­شود که هندپیس­ها و توربین­های دندانپزشکی باید قابل اتوکلاو کردن باشند.

 جدول6-9. روش­هاي استریليزاسيون و ضدعفوني کردن وسايل دندانپزشكي

روش شیمیایی	حرارت خشک  (فور یا oven)	حرارت مرطوب (اتوکلاو)	اقلام
–	+ +	+ +	وسایل فولادی، فرزها
–	+	+ +	وسایل بسته بندی شده
–	+ +	+	سینی وسایل جراحی و ترمیمی بدون بسته بندی
–	+ +	مورد تردید	وسایل مستعد زنگ زدگی
–	–	+ +	هندپیس قابل اتوکلاو
+	–	مورد تردید	هندپیس غیر قابل اتوکلاو
–	+	+	اثصالات آنگل (دستور سازنده)
–	–	+ +	وسایل لاستیکی
–	+	+ +	نمد پالیش
+	–	–	پروتز متحرک
–	+	+ +	ساکشن پلاستیکی مقاوم به حرارت

سایر روش­های استرلیزاسیون

1.  Bead Sterilizer(نوع Glass and Salt)

نوعی حرارت خشک است و  مرتبط با بخش اندودنتیک مطرح شده است.

2.   نیتروژن دی­ اکساید(NO₂)

به صورت گاز در فضای بسته و حرارت و فشار معمول اتاق رویDNA  میکروارگانیسم­ها اثر می­کند. با توجه به اینکه درجۀ جوش NO₂در سطح دریا ^c◦21 است، غلظت مناسب بخار آن در حرارت اتاق ایجاد می­شود.

3.  اوزون

اکسیدانی بسیار قوی می باشد که در سطح صنعتی برای استریلیزاسیون آب، هوا و ضد عفونی سطوح به کار می­رود. از طریق پدیده اکسیداسیون بیشتر مواد ارگانیک عمل می­کند. از جهت دیگر توکسیک بوده و گازی ناپایدار است و بنابراین در  بسیاری از موارد قابل مصرف نمی باشد. امروزه از اوزون برای ضدعفونی کردن آب یونیت نیز استفاده می شود.

4.  حمام روغن داغ

در گذشته به کار می­رفته، ولی امروزه منسوخ شده است.

5.سایر روش­ها که به غلط، استیریلزاسیون سرد(cold sterilization) نامیده شده­اند(مانند گلوتاردئید، کلرین و فرمالدئید) در واقع جزء خانوادۀ ضدعفونی کننده ها هستند.

۶. مایکروویو

یکی از معایب روش های موجود استریلیزاسیون (حرارت خشک و مرطوب) زمان بر بودن آنها می باشد. احتمالا آینده استریلیزاسیون مایکروویو خواهد بود که امکان استریلیزاسیون با سرعت بیشتر را میسر می کند. مایکرویو، امواج با فرکانس رادیویی حدود ۲۴۵۰ مگا هرتز می باشد. مایکروویو در بزشکی برای ضد عفونی لنزهای تماسی، وسایل دندانبزشکی، دندان مصنوعی، شیر، و کاتترهای ادراری استفاده می شود.