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ESTERILIZACIÓNESTERILIZACIÓN
Mercedes Fernández Arévalo
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DEFINICIÓN:
• Ausencia de todas las formas de vidaviables
• Imposible en términos absolutos(Probabilidad matemática)
• En la práctica: no se detecta ningúnmicroorganismo en cultivo
ESTERILIDADESTERILIDAD
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EsterilizaciónPROCESO DINPROCESO DINÁÁNICONICO::
DependeDepende de:de:
•• ProductoProducto ((naturalezanaturaleza, , cantidadcantidad, , gradogradoinicialinicial de de contaminacicontaminacióónn))
•• EquipoEquipo
•• CondicionesCondiciones de de trabajotrabajo
POSIBILIDAD DE DAÑOS IRREVERSIBLES EN DETERMINADAS
ESTRUCTURAS MOLECULARES
¡¡PRECAUCIÓN¡¡
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Modos de actuaciónPERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA: PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA:
DaDaññosos en en proteproteíínasnas y y llíípidospidos, , provocandoprovocandoextravasaciextravasacióónn del del contenidocontenido
DADAÑÑOS EN PROTEOS EN PROTEÍÍNAS Y NAS Y ÁÁCIDOS CIDOS NUCLEICOS:NUCLEICOS:
El El calorcalor y y laslas radiacionesradiaciones afectaafecta a la a la estructuraestructura 33--D de D de laslas proteproteíínasnas, , dadaññandoandoDNA y RNA.DNA y RNA.
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Técnicas de esterilizaciónAGENTES FÍSICOSAGENTES FÍSICOS
CalorCalor ((húmedohúmedo, , secoseco))RadiacionesRadiaciones (UV, (UV, ionizantesionizantes))FiltraciónFiltración y y manipulaciónmanipulación asépticaaséptica
AGENTES QUÍMICOSAGENTES QUÍMICOSGaseososGaseosos
Se selecciona en función de la estabilidad del material
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Técnicas de esterilizaciónAGENTES FÍSICOSAGENTES FÍSICOS
CalorCalor ((húmedohúmedo, , secoseco))RadiacionesRadiaciones (UV, (UV, ionizantesionizantes))FiltraciónFiltración y y manipulaciónmanipulación asépticaaséptica
AGENTES QUÍMICOSAGENTES QUÍMICOSGaseososGaseosos
Se selecciona en función de la estabilidad del material
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EsterilizaciónEsterilización porpor calorcalor: : ConceptosConceptos
La resistencia al calor varía según el microorganismoTiempo de reducción decimal (D): una reduccióndel 10 % de la población a una T determinadaThermal Death Point (TDP): T menor a la quemueren todos los microorganismos en 10 minutosThermal Death Time (TDT): tiempo al quemueren todos los microorganismos a una T determinada
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t
Log Células #10
9
800C600C
500C
8
010 20 30 40
•• El El procesoproceso eses exponencialexponencial•• La La velocidadvelocidad dependedepende de la Tde la T
EsterilizaciónEsterilización porpor calorcalor: : cinéticacinética
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10
9600C
500C
010 20 30 40
8
•• SiSi la la velocidadvelocidad ((--TT--) ) eses la la mismamisma, se , se necesitarnecesitaráá mmááss tiempotiempo en en esterilizaresterilizar un un productoproducto con mayor con mayor gradogrado de de contaminacicontaminacióónn
600C
EsterilizaciónEsterilización porpor calorcalor: : cinéticacinética
t
Log Células #
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EsterilizaciónEsterilización porpor calorcalor
•• El El calorcalor produce produce modificacionesmodificaciones estructuralesestructurales de de componentescomponentes celularescelulares no compatibles con la no compatibles con la vidavida
•• EficaciaEficacia = f(Q, t, = f(Q, t, presenciapresencia de de aguaagua))
•• CalorCalor hhúúmedomedo ((coagulacicoagulacióónn y y desnaturalizacidesnaturalizacióónnde de proteproteíínana esencialesesenciales))
< t < t -- < T< T•• CalorCalor secoseco ((procesosprocesos de de oxidacioxidacióónn))
> t > t -- > T> T
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• AGUA HIRVIENDO:Uso domiciliario (¡¡¡condiciones¡¡¡) T = 100 ºC P = 1 atm
Calor húmedo
NO ELIMINA PIRÓGENOS¡¡¡
NO ELIMINA PIRÓGENOS¡¡¡
Son sensibles numerosos patógenos, bacterias, virus y hongosNo se destruyen algunas endosporas y virus de hepatitis
• TINDALIZACIÓN:T = 100 ºC P = 1 atmt = 20 – 45 min / día * 3 días
Elimina esporas
• BAJO P y T (AUTOCLAVE)
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Calor húmedo: AUTOCLAVEEn esencia, un autoclave es un recipiente en el que se consigue exponer el material a esterilizar a temperaturas superiores a la de ebullición del
agua, gracias a aumentar la presión.
• Cámara de autoclave• Instalaciones periféricas• Elementos de control (registro de P y T)
FASES DEL PROCESO:1. Calentamiento2. Esterilización3. Enfriamiento
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Calor húmedo: AUTOCLAVE1. 1. FASE DE CALENTAMIENTOFASE DE CALENTAMIENTO::
A medida que la resistencia calienta el agua del fondo de la cámara, se va produciendo vapor que desplaza el aire, haciéndolo salir por la válvula de purgado que está abierta.
Esta fase termina cuando se alcanza la temperatura de esterilización y se cierra la válvula.
TT
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Calor húmedo: AUTOCLAVE2. FASE DE ESTERILIZACIÓNFASE DE ESTERILIZACIÓN: :
Una vez cerrada la válvula de purgado y alcanzada la temperatura de esterilización previamente seleccionada se inicia el proceso de esterilización.
T = 120 ºC P = 2 atm t ≈ 20 ‘
T T -- PP
t de esterilización (cepa control) al que se añade un t de seguridad
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Calor húmedo: AUTOCLAVE3. FASE DE DESCARGA3. FASE DE DESCARGA:
Terminado el proceso de esterilización, deja de funcionar la resistencia calefactora, con lo que deja de producirse vapor y la presión y temperatura de la cámara empiezan a bajar poco a poco.
DURACIÓN TOTAL DE PROCESO = 2 DURACIÓN TOTAL DE PROCESO = 2 -- 3 h3 h
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Calor húmedo: AUTOCLAVEAlgunas normas a tener en cuenta:
• Para que la esterilización sea eficaz, la temperatura y el tiempo seleccionados deben alcanzarse en todo el líquido. Como la transmisión del calor en el líquido de los recipientes se realiza de fuera hacia dentro, es evidente que la eficacia del proceso dependerá del volumen de líquido.
• En general, no conviene esterilizar juntos recipientes grandes ypequeños.
• En todo caso la selección de la temperatura y tiempo se efectuará según sea el volumen de los recipientes.
• Los recipientes vacíos precisan de un tiempo de esterilización mayor que los recipientes con líquido en su interior.
• Hay que tener en cuenta que algunos productos son termolábiles a las temperaturas de esterilización con autoclave.
• En esos casos es preciso utilizar otros sistemas de esterilización, como el filtrado.
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Calor húmedo: AUTOCLAVEVENTAJAS:
• Económico• Alta eficacia de destrucción• No deja resíduos tóxicos• Proceso fácilmente monitorizado
APLICACIONES:• Materiales porosos• Materiales quirúrgicos• Productos líquidos• Materiales plásticos (propileno, polietileno de alta densidad...)
NO VÁLIDO PARA PRODUCTOS TERMOLÁBILESNO VÁLIDO PARA FLUÍDOS NO ACUOSOS (ej.: emulsiones)
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Calor húmedo: AUTOCLAVEAutoclave portátil Modelo 0080 Marca Autoclean.Fabricada especialmente para Tattoomania. 6 Meses deGarantia en todos sus componentes. Esteriliza a 121°Centigrados. Con 4 ciclos de esterilización : 15, 20, 30 y 60minutos. Su sistema comienza a contar el tiempo a partirde que alcanza la temperatura necesaria y apagaautomaticamente, incluye aditamento para enfirado rapido(sic). www.tattoomaniastudio.com/ ta2
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Pasteurización
Pasteurización clásica: – Calentamiento de un producto (leche) a 63 ºC
durante 30’High temperature short time pasteurization (HTST): – Calentamiento a 72 ºC durante 15’’
Ultra high temperature treatment (UHTT):– Calentamiento a 140 ºC durante 1’’
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VVáálidolido parapara productosproductos termoestablestermoestables e e inestablesinestables(o no (o no sensiblessensibles) a la ) a la humedadhumedad).).
> t > t > T> T• Flameado (microbiología)
• Estufas de aire circulante (proceso discontinuo)
• Túneles de aire circulante (proceso continuo)
Calor seco
FILTROS HEPA (Ø 0.3μm)Eficacia de retención > 99.97 %)
ELIMINA PIRÓGENOS¡¡¡
ELIMINA PIRÓGENOS¡¡¡
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Calor secoEstufasEstufas de de aireaire circulantecirculante ((procesoproceso discontinuodiscontinuo))
FASES DEL PROCESO:• Secado y calentamiento• Esterilización (30’ a 250 - 350 ºC)• Enfriamiento
DISPOSICIDISPOSICIÓÓN DE LOS N DE LOS MATERIALES MATERIALES
((circulacicirculacióónn del del aireaire))
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Calor secoTTúúnelesneles de de aireaire circulantecirculante ((procesoproceso continuo, industrial)continuo, industrial)
Secado y calentamiento
Esterilización Enfriamiento
FILTRO HEPAFILTRO HEPA
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Calor seco
APLICACIONES:• Fluidos no acuosos estables al calor (ceras,
aceites, parafinas, glicerol, ...)• Material de vidrio (ampollas, viales, frascos)• Algodón, gasas• Sólidos sensibles a la humedad• SÍ ELIMINA PIRÓGENOS (>T por >t)• PRIONES (agentes infecciosos más resistentes
al Q, resisten T = 134 - 138 ºC / 1 h)
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Técnicas de esterilizaciónAGENTES FÍSICOSAGENTES FÍSICOS
CalorCalor ((húmedohúmedo, , secoseco))RadiacionesRadiaciones (UV, (UV, ionizantesionizantes))FiltraciónFiltración y y manipulaciónmanipulación asépticaaséptica
AGENTES QUÍMICOSAGENTES QUÍMICOSGaseososGaseosos
Se selecciona en función de la estabilidad del material
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EsterilizaciónEsterilización porpor radiacionesradiacionesRADIACIONES UV
226 – 328 nmAlteran estructuras del ADN y del ARN
Aplicaciones:• Disminuir contaminación aire y superficies de trabajo• Quirófanos• Mantener esterilidad zonas de trabajo • Agua (concentración de solutos)
DESVENTAJAS• Escaso poder de penetración• No válido para medicamentos
PROTECCIÓN TOTAL DE USUARIOS
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EsterilizaciónEsterilización porpor radiacionesradiacionesRADIACIONES UV
Mail sterilization equipment. ICU Corp. is now able to offer corporate
America the equipment necessary to conduct business through the US mail,
regardless of the possibilities of contamination. All possible biological
warfare agents are rendered harmless. All of ICU Corp's mail sterilization
equipment utilizes Ultra-violet light to kill any bacteria, viruses and any other pathogens, that may have come into
contact with your mail (sic).
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EsterilizaciónEsterilización porpor radiacionesradiaciones
Radiaciones con menores longitudes de ondas (R-γ y R- x) Mayores contenido energético y potencial de penetraciónMayor rapidez de acciónProducen radicales OH•, H• que reaccionan con estructuras proteicas, lípídicas y ácidos nucleicos
RADIACIONES IONIZANTES
Aplicaciones:• Fármacos termolábiles (vitaminas, hormonas,
antibióticos,…)• Material médico termolábil (jeringas, sondas, catéteres,
implantes, prótesis,…)
COSTE: EMPRESAS ESPECIALIZADASNORMAS DE SEGURIDAD
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EsterilizaciónEsterilización porpor filtraciónfiltraciónESTERILIZACIÓN POR ELIMINACIÓN FÍSICA
DE LOS CONTAMINANTES PRESENTES EN UN FLUIDO, SIN PRODUCIR NI LA
INACTIVACIÓN NI LA MUERTE DE LOS MICRORGANISMOS
Aplicaciones:• Soluciones de productos termolábiles• Filtración de aire en zonas límpias y cabinas
de flujo laminar• Farmacia Hospitalaria: Preparados
extemporáneos
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EsterilizaciónEsterilización porpor filtraciónfiltración
NO ES UNA ETAPA DE ESTERILIZACIÓN TERMINAL
PROCESAMIENTO POSTERIORCondiciones asépticas (personal, zona)
(No suele aceptarse por las autoridadessanitarias)
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EsterilizaciónEsterilización porpor filtraciónfiltraciónFILTROS DE MEMBRANA
HEPA: high-efficiency particulate air filters (0.3 μm, usados en hospitales)
0.22 μm -0.45 μm (0.1 μm)Composición: acetato/nitrato de celulosa, teflón, nylon,…Compatibilidad, cesión de aditivos, integridad,
esterilizables (mejor desechables,…)
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Técnicas de esterilizaciónAGENTES FÍSICOSAGENTES FÍSICOS
CalorCalor ((húmedohúmedo, , secoseco))RadiacionesRadiaciones (UV, (UV, ionizantesionizantes))FiltraciónFiltración y y manipulaciónmanipulación asépticaaséptica
AGENTES QUÍMICOSAGENTES QUÍMICOSGaseososGaseosos
Se selecciona en función de la estabilidad del material
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EsterilizaciónEsterilización porpor agentesagentesquímicosquímicos
• Óxido de etileno (C2H4O)
• Óxido de propileno (C3H6O)
• Cloro (Cl2)
• Dióxido de cloro (ClO2)
• Ozono (O3)
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EsterilizaciónEsterilización porpor agentesagentes químicosquímicos
Óxido de etileno (C2H4O) • Alquilación de moléculas nucleofílicas• Altamente inflamable (se mezcla con
gases inertes: CO2, N2, Freones)• Alta capacidad de penetración• Manipulación peligrosa
(MUTAGÉNICO, CARCINOGENÉTICO)• Gas: irritación, náuseas, vómitos…• Líquido: irritación y lesiones oculares,
quemaduras por congeláción• Toxicidad ambiental y residual• Ciclos de esterilización largos y
complejos (T, HR, t, [ ])
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EsterilizaciónEsterilización porpor agentesagentes químicosquímicos
APLICACIONESMateriales plásticosAcero inoxidableInstrumental delicado
Óxido de etileno (C2H4O)
No existen condiciones estándaresConcentración: 450 – 1000 mg/lTemperatura: 30 – 60 ºCHumedad relativa: 20 – 65 %PresiónTiempo exposición: 1 – 30 hTiempo aireación: 20 – 500 h (t legislados)
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EsterilizaciónEsterilización porpor agentesagentes químicosquímicos
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CONTROLES DE ESTERILIZACIÓNCONTROLES DE ESTERILIZACIÓN
CONTROLES BIOLÓGICOS Bacilus stearothermophilusBacilus subtilis
CultivosEn cabinasde FL (no
esterilizan)
Inoculación(Usando la técnica de
esterilización)
Incubación(7 días)
Chequeodiario
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MANIPULACIÓN ASÉPTICAMANIPULACIÓN ASÉPTICA
RECINTOS CON FLUJO DE AIRE LAMINAR
• Filtros HEPA • Desplazamiento del aire dentro de un recinto a
velocidad uniforme y a lo largo de líneas paralelas• Se transportan las partículas suspendidas en el aire• Velocidad: 0.45 m/s – partículas < 15 μm• Cabinas (menos costosas que salas completas con
flujo de aire laminar• Flujo de aire laminar horizontal• Flujo de aire laminar vertical
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MANIPULACIÓN ASÉPTICAMANIPULACIÓN ASÉPTICACABINAS DE FLUJO LAMINAR
VERTICALES
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MANIPULACIÓN ASÉPTICAMANIPULACIÓN ASÉPTICACABINAS DE FLUJO LAMINAR
HORIZONTALES
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MANIPULACIÓN ASÉPTICAMANIPULACIÓN ASÉPTICAZONAS LIMPIAS (Cleanroms)
Cualquier recinto cerrado en dondeentra aire filtrado por filtros HEPA y en donde se trabaja bajo presiónpositiva.
Zonas que proporcionan protecciónal producto con el que se estátrabajando permitiendo flexibilidaddurante la manipulación.
(i.e., Class 10 = 10 particles per cubic foot; Class 1,000 = 1,000 particles per cubic foot, etc.). Counts may be as high as 100,000 particles per cubic foot of air. The class of cleanrooms required will determine the quantity and type of HEPA or other filters needed.
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http://www.terrauniversal.com/products/cleanrooms/biosafe.php
PLASTIC HARDWALL CLEAN ROOM
Acrylic, Lexan® (polycarbonate) or dissipative PVC rigid panels are internally mounted to powder-coated steel frame to create smooth, easy-clean surfaces
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PLASTIC SOFTWALL CLEAN ROOM
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MANIPULACIÓN ASÉPTICAMANIPULACIÓN ASÉPTICACABINAS DE BIOSEGURIDAD
Class I. Biosafety cabinet is a ventilated cabinet with an inward airflow and outlet HEPA filters (protects personnel and the environment, no product protection) (obsolete).Class II. Laminar Flow Biological Safety Cabinets that protect personnel, product and environment. They provide inward airflow to protect personnel, downflow HEPA filtered air to the work area to protect the product and exhaust HEPA filtered air to protect theenvironment from particulate and aerosol hazards.Class III. Glovebox. This is a gas-tight chamber operated through sealed gloves which provide a complete barrier between the worker and hazardous material. The Glovebox is maintained under negative pressure with HEPA filtered supply air and double HEPA filtered exhaust air.
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CABINAS DE BIOSEGURIDAD www.germfree.com
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http://www.terrauniversal.com/products/cleanrooms/biosafe.php
• 304/316 stainless steel or powder-coated steel panels can be cleaned and sterilized with industry-standard disinfectants
• Rounded corners and ultra-smooth interior surfaces eliminate germ traps
• Anti-microbial coatings available
ALL-STEEL BIOSAFE ROOMCABINAS DE BIOSEGURIDAD