GÜNCEL STER
İLİZASYON YÖNTEMLERİ
Prof. Dr. Güner DAĞLI
GATA, Anesteziyoloji ve Reaniamasyon AD, Ankara
İlk olarak Charles Chamberland’ın 1879 da buhar otoklavı kullanıma sokmasından sonra sterilizasyon spesifik bir disiplin haline gelmiştir. 125 yıl önce geliştirilen manuel kontrollü otoklavlardan, bugün bilgisayar kontrollü otoklavlara geçilmişse de gelişmeler durmamıştır ve sterilizasyonda pek çok yöntem üzerinde araştırmalar devam etmektedir. Bilindiği gibi ısıya dayanıklı materyal için en ucuz, en kısa süreli, en az toksik ve herkes tarafından da kabul edilen basınçlı buharla yapılan sterilizasyondur. Bu nedenle, araştırmalar bilhassa düşük ısılı sterilizasyon yöntemleri üzerinde yoğunlaşmıştır.
Hidrojen Peroksit:
Hidrojen peroksitin sudaki % 3 lük solüsyonları tıpta uzun yıllar antiseptik olarak kullanılmıştır. Ancak hidrojen peroksitten elde edilen gaz plazmanın Amerika Birleşik Devletleri’ nde FDA onayı alması ve sterilizasyon yöntemi olarak kullanıma girmesi oldukça yenidir. Gaz plazma maddenin dördüncü hali olarak isimlendirilmektedir. Dikdörtgen şeklinde ve silindir şeklinde kazana sahip iki model olarak üretilmektedir. Bu iki modelin sterilizasyon süreleri 45 ve 72 dakikadır. Düşük ısıda, nem gerektirmeyen ve toksik atıklara neden olmayan ve etilen oksitin risklerine karşı geliştirilmiş bir sterilizasyon yöntemidir. Sterilizasyon için gerekli radyo frekans enerji hidrojen peroksitin buharlaşmasıyla elde edilir. Aktive olmuş hidrojen peroksit komponentleri enerjilerini kaybettikten sonra oksijen, su ve diğer toksik olmayan atıklara dönüşürler.
Özellikle düşük ısıda sterilizasyonu gereken metal ve metal olmayan materyalin sterilizasyonunda önerilmektedir. Bu sterilizasyon yönteminde ısı, nem ve uzun süren bir havalandırmaya gerek yoktur. Ancak selülozik materyal (kağıt ve bez), pudra ve sıvıların sterilizasyonunda kullanımı önerilmemektedir. Ayrıca 40 cm den uzun ve 3 mm den ince endoskopların sterilizasyonunda önerilmeyen bir sterilizasyon yöntemidir. Hidrojen peroksit ile steril edilecek materyalin şu özelliklere sahip olması gerekir; paketleme malzemesi difüzyona olanak sağlamalı (genel kullanımdaki paketleme malzemeleri bu yöntemde kullanılmamalıdır), hidrojen peroksit steril edilecek materyalin tüm parçalarına diffüze olabilmeli, steril edilecek materyal plazma oluşumunu engelleyecek yapı ve bileşikte olmamalı, steril edilecek materyalin temizliği daha önceden çok iyi yapılmalı ve üzerinde ya da içinde organik atık kalmamalıdır.
Perasetik Asit (Peroksi asetik asit):
Perasetik asitin bakterisid aktivitesi ilk olarak 1951 yılında Greenspan ve MacKellar tarafından bildirilmiştir. Sterilizasyon ve dezenfeksiyon amacıyla çeşitli üretici firmalar tarafından sıvı, gaz ve buhar formlarında kullanılmıştır. Perasetik asit, keskin bir kokuya sahip ve berrak bir sıvıdır. Ticari olarak % 35-40 lık solüsyonlar halinde bulunur. Etki mekanizması tam olarak bilinmemekle birlikte diğer oksidize edici ajanlarla aynı olduğu düşünülmektedir. Perasetik asit sterilizasyonunda anahtar kelimeler konsantrasyon, ısı ve süredir. Sterilizasyon süresi oldukça kısadır (% 0,2 konsantrasyonda, 50-56° C de 30 dk) ve sıvıya batırılabilen aletler için uygun bir sterilizasyon yöntemidir. Paketlenmiş malzemenin sterilizasyonuna uygun olmadığı için steril edilmiş malzeme hemen kullanıma sunulmalı yani sterilizasyon mümkün olduğunca kullanım alanında yapılmalıdır. Bu sıvı genellikle stabil olmayan bir yapıdadır ve oksijen ile etkileşerek asetik asit, hidrojen peroksit ve su gibi ürünlere parçalanır ve çevreye zararlı metabolitlere parçalanmaz.
Perasetik asit bazı materyalde (aluminyum gibi) koroziv etkiye sahiptir. Uzun süre temasa bağlı olarak lakrimasyona, solunum yolu problemlerine, ciltte irritasyona ve kabarıklıklara neden olur. Ayrıca etkinliği kontrol etmede biyolojik indikatörler kullanılamaz.
Ozon:
Ozonun bakterisidal ve sporosidal etkileri uzun zamandır bilinmektedir. Doğal olarak güneş ışığının ya da ultraviole ışığının direk oksijene etkisi ile elde edilir. Hızlı bir sterilizasyon sağlar ve zararlı atık oluşturmaz.
Ancak, kimyasal yapısının stabil olmaması, saf ozon elde etme güçlüğü ve depolama zorluğu, bazı metal ve plastikte korozyona sebep olması ve hepsinden önemlisi penetrasyonunun zayıf olması nedeniyle sterilizan olarak kullanımı çok sınırlıdır.
Klorin Dioksit:
Klorin dioksit ( ClO2 ), ozona benzer mikrobisid, sporosidal ve germisid aktiviteye sahip olduğu uzun zamandan beri bilinmektedir ve 11º C nin üzerindeki ısılarda gaz olarak bulunur. İlk olarak 1811 yılında Sir Humphry Davey tarafından sentezlenmiştir. Dezavantajları; koroziv etkiye sahip olması, kullanım ve taşınması sırasında basınç altında sıvı hale getirilememesi ve kimyasal olarak stabil yapıya sahip olmamasıdır. EO e göre avantajları ise, steril edilen materyal içerisinde kimyasal olarak artık bırakmaz ve kullanım konsantrasyonlarında havada patlayıcı değildir.
Klorin dioksit solüsyonları, gluteraldehid ve perasetik asit gibi sıvı sterilan olarak da kullanılabilir. Ancak sıvı formunun kimyasal yapısı yüksek derecede stabil değildir ve pek çok malzemede korozif etkiye sahiptir.
Psoralenler ve UVA (PUVA):
Kan plazma ve trombositlerinden, patojen mikroorganizmaları ortadan kaldırmak için ultraviole ışığı ile psoralenlerin kombinasyonunun kullanılabileceği tanımlanmıştır. Psoralenler, çok sayıda bitkide bulunan ve patojen mantarlarla mücadele görevini üstlenmiş doğal maddelerdir. İlk olarak 1930 larda çocuk felcine karşı kanın ultravioleye maruz bırakılarak tedavi amaçlı kullanılmıştır. UV ışınlarıyla tedavinin, HIV ve hepatit hastalarında ve cilt T-cell lenfomalarda kullanılabilirliği araştırılmaktadır. Aşı hazırlanmasında da kullanılabileceği bildirilmektedir.
Mikrodalga:
Mikrodalganın diğer ısı ile sterilizasyon yöntemlerine karşı avantajı daha az enerjiye gereksinim göstermesidir. Üretilen mikrodalgalar bir dalga yönlendiricisi aracılığı ile düz bir çizgi halinde gönderildikleri için kazan içinde dağılımları homojen değildir ve bu nedenle soğuk nokta denen bölgelerin oluşumuna neden olurlar. Mikrodalganın mikroorganizmalar üzerindeki öldürücü etkisi direk olarak ortaya çıkardığı ısıya ya da mikrodalgaların hücre içinde oluşturdukları değişikliklere bağlıdır. Bazı araştırmacılar ise mikroorganizmaların oksijen metabolizmasını etkilediğini öne sürmektedirler. Dolayısıyla etkisi mikroorganizmanın türüne ve su içeriğine göre değiştiği için sterilizasyon yöntemi olarak sınırlı kullanıma sahiptir. Son yıllarda mikrodalga ile bakterisid bir solüsyonun kombine olarak kullanılabileceği düşünülmüşse de bu yöntem ancak paketlenmemiş materyalde, yani diş hekimliğinde kullanılabilir.
Düşük ısılı buhar ve formaldehid:
Düşük ısılı buhar ve formaldehid kombinasyonu araştırılmış bir başka sterilizasyon yöntemidir. İkisi tek başına sporosidal etkiye sahip değilken birlikte kullanıldığında sinerjistik etki ile yüksek sporosidal etki ortaya çıkar.
Formaldehidin penetrasyon kabiliyeti EO ten daha düşüktür. Ayrıca formaldehidin toksik ve karsinojenik etkileri nedeni ile sterilizasyon işleminden sonra uzun bir havalandırma gerektirir. Sterilizasyonda çalışanlar bu tehlikelere karşı uyarılmalıdır.
Karbondioksit:
Isıya duyarlı materyalin sterilizasyonunda, etilen oksite alternatif olarak geliştirilmeye çalışılmaktadır. Etilen oksite göre; çevre için zararlı değildir, sterilizasyon süresi ve fiyatı daha azdır. Ancak cihaz olarak mevcut sterilizatörlerden daha pahalıdır ve karbondioksit tüplerini muhafaza etmek için daha geniş bir alana gereksinim vardır. Henüz FDA müracatı yapılmamış olup, prototip halinde ve üzerinde araştırmaların devam ettiği bir sterilizasyon yöntemidir.
X-Ray Sterilizasyon:
Gama sterilizasyonda olduğu gibi mikroorganizmaların kimyasal ve moleküler bağlarında değişikliğe neden olur. Gama sterilizasyona göre daha hızlı, daha çevreci ve petrasyon gücü daha yüksek bir sterilizasyon yöntemidir. Sanayi tipi ve fazla miktarda materyalin sterilizasyonu için kullanılan bir yöntemdir.
Elektron Işın Radyasyonlu Sterilizasyon:
1950 li yıllarda kullanıma girmiş olmasına karşın, ekipmana güvensizlikten dolayı yaygın bir kabul görmemiştir. Bu yöntemde yüksek enerjili elektron kaynakları kullanılır. Bu elektronlar bir akselatörden aralıklı veya devamlı olarak serbestleştirilir ve hem paketleme kağıdını hem de paket içindeki materyali geçerek mikroorganizmaları ve bunların üreme yeteneğine sahip formlarını parçalarlar. Gama ışın sterilizasyona göre, steril edilecek malzeme bu yöntemde daha az radyasyona maruz kalır ve bu nedenle bu yöntemin oksidadif etkisi daha azdır. Bazı araştırmacılara göre en ucuz sterilizasyon yöntemidir. Genellikle tıbbi malzeme üretimi yapan sanayi tesisleri tarafından kullanılan bir yöntemdir.
Ortho-phthalaldehyde:
1999 sonunda FDA onayı almış, soluk mavi renkte ve berrak (pH: 7,5) gluteraldehite göre daha etkin bir mikrobiyosidtir. Gluteraldehite göre avantajları; aktivasyona gereksinimi yoktur, göz ve mukozalara irritan etkisi yoktur, pH değişikliklerine karşı kimyasal yapısı daha stabildir, kokusu çok azdır, gluteraldehide dirençli mikobakterilere etkilidir gluteraldehit gibi materyal uyumsuzluğu pek yoktur. En önemli dezavantajları, proteinlerle etkileşime girerek griye boyadığı için kullanımda eldiven giyilmelidir ve fiyatı gluteraldehitin 2,5-3 katıdır. Kullanım ömrü 14 gündür.
OPA için 20° C de maruziyet süresi Avrupa ve Asyada 5 dk olarak kabul edilirken bu süre Kanada’da 10 dk, ABD’de ise 12 dk dır.
Kaynaklar:
Gürler B.: Sterilizasyon. Aktüel Tıp Dergisi. 1: 430-432, 1996.
http://www.dupont.com/Tyvek/sterilepkg/index.html
Recent Developments in Sterilization Technology (MPB archive, Sep 98).htm
Fratatoni J, and Prodouz K, "Viral inactivation of Blood Products," Transfusion, 30(6):480–481, 1990.
Öncel Ö., Erdemir A. D.: Anestezi, Asepsi ve Antisepsi. Nobel Tıp Kitabevi 1998.
Özyurt M.: Hastanelerde sterilizasyon. Hastane İnfeksiyonları Dergisi. 3(4): 175-183, 1999.
http://www.cdc.gov/ncidod/eid/vol7no2/rutala.htm
Saniç A.: Tıbbi cihaz ve aletlerin sterilizasyon ve dezenfeksiyonunda genel prensipler. II. Sterilizasyon Dezenfeksiyon Hastane İnfeksiyonları Kongre Kitabı. 2001.
http://www.devicelink.com/mddi/archive/01/05/005.html
Sterilizasyon-Dezenfeksiyon Metodları. Sterilizasyon Dezenfeksiyon Hastane İnfeksiyonları Kongre Kitabı. 1999.
http://education.sterrad.com/c5/c5_peracetic_acid.htm
http://www.slackinc.com/general/iche/stor0599/rob.htm
http://www.apic.org/pdf/gddisinf.pdf
http://www.ecri.org/documents/112999.html
http://www.sgna.org/resources/HLD.html
Sporicidal Activity of a New Low-Temperature Sterilization Technology: The Sterrad 50 Sterilizer. Infection Control and Hospital Epidememiology. 20(7). 1999.