Un défi particulier dans les applications médicales est la nécessité de garder les produits stériles – exempts de contaminants nocifs tels que les champignons, les bactéries, les virus et les spores. Ce qui suit présente plusieurs méthodes de stérilisation principales et leurs principes.
1.Stérilisation physique
La stérilisation en autoclave est l’une des principales méthodes de stérilisation phisique.
Principes de stérilisation en autoclave:
Un autoclave est un récipient semblable à un autocuiseur. L’objet à stériliser y est placé puis scellé. Ensuite, la vapeur à haute température est chargée sous haute pression pour remplacer l’air. La chaleur humide tue les micro-organismes par coagulation irréversible et dénaturation des enzymes et des protéines structurelles. Le temps et la température pour que cela se produise dépendent de la pression et du type de micro-organismes tués. Une fois le temps nécessaire écoulé, la vapeur est libérée et l’objet stérilisé est retiré. L’ensemble du cycle dure de 15 à 60 minutes (traitement par lots).
2.Stérilisation chimique
Il existe de nombreuses méthodes chimiques qui peuvent être utilisées pour la stérilisation dans le domaine médical. L’exemple suivant est la stérilisation à l’OE.
Principes de stérilisation à l’oxyde d’éthylène (ETO):
Un stérilisateur ETO est un récipient qui contient des objets à stériliser. Le cycle de stérilisation ETO de base se compose de 5 étapes (évacuation de la vapeur, injection de gaz, diffusion, évacuation et rinçage de l’air) et prend environ 2 heures et demie, hors temps de ventilation (pour drainer l’ETO). La ventilation mécanique nécessite 8 à 12 heures à +50 à +60°C ; la ventilation passive est également possible, mais peut prendre 7 jours. Une fois la ventilation terminée, l’objet stérilisé (lot) est retiré. L’ETO réagit chimiquement avec les acides aminés, les protéines et l’ADN pour empêcher la reproduction microbienne.
3.Stérilisation par rayonnement
La stérilisation gamma et la stérilisation par faisceau d’électrons sont les principales méthodes.
(1) Principes de stérilisation gamma :
L’objet à stériliser est placé sur un convoyeur, qui est amené près d’une source de rayonnement gamma fort, comme le cobalt-60. Une fois que l’objet à stériliser s’arrête dans le champ de rayonnement, il reçoit une certaine dose, puis déplace le convoyeur pour continuer à traiter l’objet suivant. Au lieu de stop-and-go, le convoyeur peut également se déplacer en continu (traitement continu) à une certaine vitesse (pour assurer une dose appropriée). Le rayonnement ionisant produit de l’excitation, de l’ionisation et, en présence d’eau, la formation de structures de radicaux libres. Les radicaux libres sont de puissants agents oxydants (OH, HO2) et réducteurs (H) capables de détruire les molécules essentielles des cellules vivantes. Par conséquent, les trois processus entraînent la fission de composants cellulaires essentiels, tels que les enzymes et l’ADN. entraînant la mort cellulaire. La forme la plus grave de dommages biologiques au rayonnement gamma se produit dans la fenêtre des rayons gamma, entre 3 MeV et 10 MeV. Le cobalt 60 émet un rayonnement gamma à des niveaux de 1,17 MeV et 1,33 MeV, légèrement en dessous de la plage la plus efficace.
(2)Principes de stérilisation par faisceau d’électrons:
L’objet à stériliser est placé sur le convoyeur et passe lentement à travers la fenêtre du générateur de faisceau d’électrons. La vitesse du convoyeur est choisie pour assurer la dose de rayonnement appropriée (traitement continu). Atteindre la profondeur de pénétration requise pour la stérilisation nécessite des niveaux d’énergie de l’ordre de 5MeV à 10MeV. Le rayonnement par faisceau d’électrons forme des radicaux libres qui réagissent avec les macromolécules, endommageant ainsi l’ADN et provoquant la mort cellulaire. La méthode est capable de détruire tous les types d’agents pathogènes, y compris les virus, les champignons, les bactéries, les vers, les spores et les moisissures.
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