Sterylizacja – definicja, metody i znaczenie w laboratoriach

Sterylizacja to jeden z najważniejszych procesów zapewniających wiarygodność wyników badań i bezpieczeństwo sanitarne personelu. Jej celem jest całkowite zniszczenie wszelkich form życia mikrobiologicznego, w tym bakterii, wirusów, grzybów oraz ich przetrwalników. Choć w codziennym języku termin ten bywa kojarzony z zabiegami medycznymi na zwierzętach (np. sterylizacja kota czy sterylizacja psa), to w kontekście laboratoryjnym odnosi się do procesu technicznego, który ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa pracy. W poniższym artykule wyjaśniamy, na czym polega sterylizacja, jakie są jej metody oraz omówimy znaczenie tego procesu w kontekście funkcjonowania nowoczesnych laboratoriów.

Definicja sterylizacji i jej podstawowe cele

Sterylizacja – co to właściwie jest?
Sterylizacja to proces całkowitego zniszczenie wszystkich form życia drobnoustrojów, w tym bakterii, wirusów, grzybów oraz form przetrwalnikowych, obecnych na danym materiale lub powierzchni. Głównym celem sterylizacji jest pełna jałowość, czyli stan, w którym nie występują jakiekolwiek drobnoustroje zdolne do rozmnażania się i powodowania zakażeń.

Warto podkreślić, że sterylizacja to nie to samo, co dezynfekcja. W przeciwieństwie od dezynfekcji, która jedynie usuwa większość mikroorganizmów, sterylizacja doprowadza do ich całkowitego usunięcia z danego materiału, powierzchni czy narzędzia.

W laboratoriach naukowych i medycznych zabieg sterylizacji ma kluczowe znaczenie i jest podstawowym etapem przygotowania narzędzi, naczyń, odczynników czy podłoży hodowlanych. Dzięki niemu możliwe jest przeprowadzanie eksperymentów bez ryzyka skażenia próbki oraz utrzymanie wiarygodności prowadzonych eksperymentów. Sterylizacja, jako element kontroli jakości, stanowi fundament rzetelnej pracy naukowej.

Termin „zabieg sterylizacji” jest stosowany również w kontekście weterynaryjnym – jako określenie operacji zapobiegającej rozmnażaniu się zwierząt. W tym sensie występują pojęcia takie jak „kastracja a sterylizacja”, które mimo że brzmią podobnie, dotyczą całkiem innych procesów biologicznych niż sterylizacja laboratoryjna.

Metody sterylizacji fizycznej

Sterylizacja fizyczna wykorzystuje czynniki fizyczne, takie jak temperatura, ciśnienie czy promieniowanie, do usuwania mikroorganizmów. Do najczęściej stosowanych metod należą:

• Sterylizacja parą wodną pod ciśnieniem (autoklawowanie) – metoda najczęściej używana w laboratoriach i placówkach medycznych; proces odbywa się w autoklawie, w określonej  temperaturze, pod ciśnieniem 1–2 atmosfer, i stanowi jedną z najskuteczniejszych metod sterylizacji materiałów odpornych na wilgoć.
• Sterylizacja suchym gorącym powietrzem – prowadzona w sterylizatorach laboratoryjnych, używana głównie do szkła i metalowych narzędzi.
• Sterylizacja promieniowaniem UV lub gamma – metoda skuteczna do sterylizacji powietrza i powierzchni roboczych w laboratoriach (lampy UV). Promieniowanie gamma znajduje zastosowanie w sterylizacji jednorazowych materiałów, takich jak pipety czy opakowania.
• Sterylizacja filtracyjna – stosowana w przypadku cieczy wrażliwych na wysoką temperaturę (np. roztwory enzymów, surowice); odpowiednie filtry mechanicznie zatrzymują bakterie i grzyby, umożliwiając uzyskanie jałowego preparatu, nie wpływając na właściwości fizykochemiczne roztworu.

Wybór odpowiedniej metody uzależniony jest od rodzaju materiału i jego odporności na zastosowane czynniki zewnętrzne.

Metody sterylizacji chemicznej

W niektórych przypadkach, gdy sterylizacja fizyczna nie jest możliwa ponieważ wysoka temperatura mogłaby uszkodzić materiał, wykorzystuje się sterylizację chemiczną. Polega ona na zastosowaniu substancji chemicznych o silnym działaniu bakteriobójczym, takich jak:

• tlenek etylenu – wysoce efektywny gaz, wykorzystywany do sterylizacji sprzętu medycznego i materiałów wrażliwych na wysokie temperatury, min.: tworzywa sztuczne. Wadą tej metody jest toksyczność i konieczność długiego procesu odgazowywania,
• nadtlenek wodoru (H₂O₂) – nowoczesna metoda sterylizacji niskotemperaturowej, przyjazna dla środowiska, skuteczna wobec bakterii, wirusów i przetrwalników. Używana głównie do narzędzi endoskopowych i sprzętu elektronicznego.
• formaldehyd – silny środek wykorzystywany głównie w sterylizatorach chemicznych lub w postaci roztworów do dezynfekcji powierzchni i narzędzi. Wyróżnia go szerokie spektrum działania, jednak wymaga zachowania szczególnych środków ostrożności.
• alkohole i roztwory biobójcze – stosowane częściej jako środki dezynfekujące, lecz w odpowiednich warunkach mogą pełnić funkcję sterylizacyjną, szczególnie w przygotowaniu powierzchni roboczych.

Związki chemiczne pozwalają skutecznie unicestwić mikroorganizmy nawet w niskich temperaturach. Metody chemiczne często wykorzystuje się do sterylizacji sprzętu jednorazowego użytku, artykułów medycznych oraz tworzyw sztucznych wrażliwych na działanie wysokiej temperatury.

Dobór metody w zależności od rodzaju materiału

Efektywna sterylizacja wymaga właściwego dopasowania metody do rodzaju materiału poddawanego sterylizacji i jego odporności na czynniki fizyczne lub chemiczne.

• Materiały odporne na temperaturę i wilgoć (np. stal chirurgiczna, szkło laboratoryjne) – idealnie nadają się do sterylizacji parą wodną w autoklawie.
• Materiały wrażliwe na wilgoć – należy zastosować suche gorące powietrze (sterylizatory laboratoryjne) lub sterylizację chemiczną.
• Tworzywa sztuczne i wyroby jednorazowe – sterylizacja chemiczna, promieniowanie UV lub gamma.

Znaczenie sterylizacji dla wiarygodności badań

Sterylizacja wpływa fundamentalnie na jakość i rzetelność badań laboratoryjnych. Każde nawet minimalne skażenie biologiczne próbki może doprowadzić do błędnych wyników, zafałszowania danych lub powstania niebezpiecznych kultur mikroorganizmów. W związku z tym sterylizacja sprzętu, odczynników i powierzchni roboczych stanowi podstawowy element tzw. Good Laboratory Practice (GLP).

W laboratoriach mikrobiologicznych, medycznych czy farmaceutycznych utrzymanie sterylności gwarantuje bezpieczeństwo pracy personelu oraz zapewnia uzyskanie wiarygodnych wyników. Sterylizacja to także kwestia etyczna – stanowi podstawę wiarygodnej pracy naukowej i ochrony zdrowia publicznego.

Zachowanie sterylności umożliwia:

• zapewnienie powtarzalności badań,
• zminimalizowanie ryzyka błędów,
• ochronę zdrowia personelu,
• spełnienie wszystkich norm jakościowych i audytowych.

Wymogi prawne i standardy dotyczące sterylizacji

Proces sterylizacji w laboratoriach i placówkach medycznych regulowany jest za pomocą ściśle określonych norm i wytycznych.

Do najważniejszych należą:

• PN-EN ISO 17665 – dla sterylizacji parą wodną,
• PN-EN ISO 11135 – dla sterylizacji tlenkiem etylenu,
• PN-EN ISO 11137 – dla sterylizacji promieniowaniem,
• PN-EN ISO 14937 – ogólne wymagania dotyczące walidacji procesów sterylizacji,
• Dobre Praktyki Laboratoryjne (GLP) – określają standardy postępowania, w tym zasady sterylności stanowisk pracy,
• dodatkowo przepisy krajowe dotyczące bezpieczeństwa biologicznego i BHP, obowiązujące w laboratoriach medycznych, przemysłowych i badawczych.

Każde laboratorium zobowiązane jest prowadzić dokumentację potwierdzającą efektywność przeprowadzanych procesów – m.in. testy biologiczne i chemiczne, rejestry temperatury czy czasu ekspozycji.

Stosowanie się do norm i regulacji zapewnia bezpieczeństwo, powtarzalność procesów oraz zgodność z aktualnymi standardami naukowymi.

Podsumowanie

Sterylizacja to kluczowy proces, który zapewnia bezpieczeństwo, precyzję i wiarygodność w laboratoriach, medycynie i weterynarii. Odpowiedni wybór metody sterylizacji  zależy od rodzaju materiału i celu procesu. W praktyce laboratoryjnej sterylizacja stanowi fundament pracy badawczej oraz gwarancję bezpieczeństwa i precyzji.

Właściwe zrozumienie, na czym polega sterylizacja, pozwala docenić jej ogromne znaczenie dla zdrowia, nauki i jakości badań.