การทำให้ปราศจากเชื้อ Sterilization

การทำให้ปราศจากเชื้อเป็นกระบวนการในการทำลายหรือขจัดเชื้อจุลชีพทุกชนิด รวมทั้งสปอร์ของเชื้อแบคทีเรียจากเครื่องมือทางการแพทย์ เครื่องมือที่จะต้องผ่านเข้าสู่ส่วนของร่างกายที่ปราศจากเชื้อ ได้แก่ กระแสโลหิต หรือเนื้อเยื่อ เช่น เครื่องมือผ่าตัด เข็มฉีดยา รวมทั้งสารน้ำที่ใช้ฉีดเข้าเส้น อุปกรณ์ที่ใช้ในการวินิจฉัยโรคซึ่งต้องสัมผัสกับเยื่อบุของร่างกายในระบบทางเดินปัสสาวะหรือช่องท้องจะต้องได้รับการทำให้ปราศจากเชื้อ

นอกจากนี้อาหารเลี้ยงเชื้อ อุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้ในห้องปฏิบัติการซึ่งใช้ในการตรวจวินิจฉัยโรคติดเชื้อรวมทั้งการวิจัยจะต้องผ่านกระบวนการทำให้ปราศจากเชื้อภายหลังใช้แล้ว ก่อนนำไปทิ้งหรือล้างทำความสะอาด

วิธีการทำให้ปราศจากเชื้อ

การทำให้ปราศจากเชื้อจะมีประสิทธิภาพต่อเมื่อทุกพื้นผิวของอุปกรณ์เครื่องมือทางการแพทย์ที่ต้องการทำให้ปราศจากเชื้อสัมผัสกับสารที่ทำให้ปราศจากเชื้อ (Sterilizing agent) การเลือกวิธีการทำให้ปราศจากเชื้อขึ้นอยู่กับลักษณะและประเภทของอุปกรณ์ที่ต้องการทำให้ปราศจากเชื้อและระยะเวลาที่ใช้ในการทำลายสปอร์ของเชื้อแบคทีเรีย วิธีการทำให้ปราศจากเชื้อ แบ่งออกได้เป็น 2 วิธีใหญ่ๆ คือ

วิธีทางกายภาพ (Physical Method)

-การใช้ความร้อน (Thermal or Heat sterilization)
-การใช้ความร้อนชื้น (Steam under pressure หรือ moist heat
-การใช้ความร้อนแห้ง (Hot air หรือ dry heat)
-Ionizing radiation

วิธีทางเคมี (Chemical Method)

-การใช้แก๊ส ได้แก่ Ethylene oxide gas, Formaldehyde gas, Hydrogen Peroxide Plasma
-การใช้ Chemical sterilant คือ high-level disinfectant ได้แก่ glutaraldehyde และ hydrogen peroxide และ peracetic acid

วิธีการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อ

การทำให้ปราศจากเชื้อโดยวิธีการทางกายภาพ (Physical Method)

การใช้ความร้อน วิธีการทำให้ปราศจากเชื้อโดยใช้ความร้อนเป็นวิธีที่ปฏิบัติได้ง่าย และมีประสิทธิภาพสูงสุดโดยทั่วไปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นระยะเวลาที่ใช้ในการทำให้ปราศจากเชื้อจะสั้นลง วิธีการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อโดยใช้ความร้อนสามารถทำได้โดยการเผา การใช้ความร้อนแห้ง การต้ม การนึ่งไอน้ำภายใต้ความดัน

การเผา (Incineration) ใช้ในการทำลายอุปกรณ์ที่จะไม่นำมาใช้อีกต่อไป หรืออุปกรณ์มีการปนเปื้อนมากจนไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ แม้ว่าวิธีการเผาจะเป็นวิธีการทำให้ปราศจากเชื้อที่เชื่อถือได้ดีที่สุด แต่ก็จะใช้ได้เฉพาะในบางกรณีเท่านั้น

การใช้ความร้อนแห้ง (Dry heat) การทำให้ปราศจากเชื้อวิธีนี้จะบรรจุอุปกรณ์ในเตาอบโดยใช้อุณหภูมิสูง 160 – 180 องศาเซลเซียสเป็นเวลานาน 1 – 2 ชั่วโมง วิธีการใช้ความร้อนแห้ง เหมาะสำหรับการทำให้อุปกรณ์ประเภทแก้ว และโลหะปราศจากเชื้อ

การต้ม (Boiling) การต้มในน้ำเดือด 100 องศาเซลเซียส นาน 30 นาที สามารถทำลายเชื้อแบคทีเรียได้ทุกชนิดและเชื้อไวรัสได้เกือบทุกชนิด อย่างไรก็ตามสปอร์ของเชื้อแบคทีเรียบางชนิดสามารถทนต่อการต้มเป็นเวลานานได้ ดังนั้นการต้มจึงไม่ใช่วิธีการทำให้ปราศจากเชื้อที่เชื่อถือได้แน่นอน

การใช้ความร้อนชื้น (Moist heat) การนึ่งไอน้ำภายใต้ความดันเป็นวิธีการืทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อโดยใช้ความร้อนชื้น ซึ่งเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพที่สุด การใช้เครื่องนึ่งไอน้ำในการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อ ระยะเวลาที่นึ่งจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน หากอุณหภูมิสูงขึ้น ความดันสูงขึ้น ระยะเวลาที่ใช้ในการทำให้ปราศจากเชื้อจะสั้นลง

การใช้รังสี (Ionizing radiation) การใช้รังสีคลื่นสั้นในการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพ ทั้งรังสีเอ๊กซ์ (X-rays) และรังสีแกมมา (Gamma Rays) สามารถใช้ในการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อ ในทางอุตสาหกรรมมักใช้รังสีแกมมา ซึ่งได้จากการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสี เช่น โคบอลท์

รังสีอุลตร้าไวโอเลท (Ultraviolet light: UV) สามารถทำลายเชื้อแบคทีเรียได้หลายชนิด แต่การแทรกซึมเข้าสู่อุปกรณ์ไม่ดี เพื่อให้การทำให้ปราศจากเชื้อโดยใช้รังสีอุลตร้าไวโอเลทมีประสิทธิภาพ รังสีนี้จะต้องสัมผัสโดยตรงกับเชื้อจุลชีพ วิธีนี้จึงไม่จัดว่าเป็นการทำให้ปราศจากเชื้อที่แท้จริง อย่างไรก็ตามรังสีอุลตร้าไวโอเลทอาจช่วยลดจำนวนเชื้อก่อโรคที่มีอยู่ในอากาศในห้องผ่าตัด หอทารกแรกเกิด หอผู้ป่วยโรคติดต่อ และในห้องปฏิบัติการทางจุลชีววิทยาได้ แต่การใช้จะต้องระมัดระวัง ควรศึกษาวิธีการใช้ให้เข้าใจโดยละเอียด

การทำให้ปราศจากเชื้อโดยวิธีการทางเคมี (Chemical Method)

Ethylene Oxide (EO) ใช้ในการทำให้อุปกรณ์ที่ไม่สามารถทนความร้อนและความชื้นได้ปราศจากเชื้อ EO เป็นสารเคมีที่ทำลายเชื้อจุลชีพรวมทั้งสปอร์ของเชื้อแบคทีเรียได้ EO ที่บริสุทธิ์ติดไฟง่ายและอาจเกิดการระเบิดได้ จึงทำให้เฉื่อยลงโดยผสมกับ Fluorinated hydrocarbon หรือ carbon dioxide ประสิทธิภาพของการทำให้ปราศจากเชื้อโดยใช้ EO ขื้นอยู่กับความเข้มข้นของ EO อุณหภูมิ ความชื้น และระยะเวลาที่แก๊สสัมผัสอุปกรณ์ การทำให้ปราศจากเชื้อโดย EO ใช้อุณหภูมิ 49 – 60 องศาเซลเซียส (120 – 140 องศาฟาเรนไฮท์) โดยทั่วไประยะเวลาที่ใช้ในการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อโดย EO ประมาณ 3 – 6 ชั่วโมง

Formaldehyde มีฤทธิ์ในการทำลายเชื้อจุลชีพได้อย่างกว้างขวาง ฤทธิ์ในการทำลายสปอร์เกิดขึ้นได้อย่างช้าๆ formaldehyde มีพิษ มีกลิ่นเหม็น และทำให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ การสัมผัสสารละลายที่มี formaldehyde ผสมอยู่ จะทำให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังและเกิดอาการแพ้ได้ การทำให้ปราศจากเชื้อโดยใช้ formaldehyde ในกระบวนการ Low-temperature steam ใช้ในการทำให้อุปกรณ์ที่สามารถทนความร้อนที่อุณหภูมิระหว่าง 70 – 75 องศาเซลเซียสปราศจากเชื้อได้

Hydrogen peroxide เป็นสารเคมีซึ่งมีฤทธิ์ในการทำลายเชื้อแบคทีเรีย เชื้อไวรัส เชื้อรา และสปอร์ของเชื้อแบคทีเรีย แต่ไม่ค่อยเป็นที่นิยมใช้เนื่องจากทำให้ผิวหนังเกิดการระคายเคืองและน้ำยานี้ไม่คงตัวเมื่อเก็บไว้เป็นเวลานาน แม้ที่ความเข้มข้นต่ำมาก ไอระเหยของน้ำยานี้สามารถทำลายสปอร์ได้ในเวลาอันรวดเร็ว Hydrogen Peroxide Plasma เป็นวิธีการทำให้ปราศจากเชื้อวิธีใหม่ ระยะเวลาที่ใช้ในการทำให้ปราศจากเชื้อประมาณ 1 ชั่วโมง สารที่เหลือหลังจากสิ้นกระบวนการคือ ก๊าซออกซิเจนและน้ำ

Peracetic acid เป็นสารเคมีซึ่งเกิดจากการผสมรวมตัวกันของกรด acetic, hydrogen peroxide และน้ำ ออกฤทธิ์ในการทำลายเชื้อรา เชื้อแบคทีเรีย และสปอร์ได้เร็ว peracetic acid มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง การใช้ buffer 35% peracetic acid เจือจางให้มีความเข้มข้น 0.2% ใส่น้ำยาในภาชนะที่มีลักษณะเป็นระบบปิด ทำให้น้ำยามีอุณหภูมิประมาณ 51 – 56 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 20 – 30 นาที จะสามารถทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อ

Glutaraldehyde ใช้ในรูปสารละลายที่มีความเข้มข้น 2% มีฤทธิ์เป็นกรด (pH 4) เมื่อจะใช้ในการทำลายเชื้อจะต้องผสมด้วย activator ซึ่งอาจเป็นของเหลวหรือเป็นผง เพื่อทำให้อยู่ในภาวะด่าง (pH 7.5-8.5) glutaraldehyde สามารถทำลายเชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา เชื้อไวรัส ได้ภายใน 30 นาที การแช่อุปกรณ์ในน้ำยานี้นาน 6 – 10 ชั่วโมง สามารถทำลายสปอร์ของเชื้อแบคทีเรียได้

Biocidal agents for sterilization

Agent	Applications	Apparatus
Saturated steam	Wrapped articles	Prevacuum sterilizer, 134OC
	Unwrapped instruments and Utensil	Gravity (Downward) displacement sterilizer, 132-134OC
	Aqueous liquids	Gravity (Downward) displacement sterilizer, 121OC
Dry heat	Metal articles, glassware, oils	Hot air oven, 160OC
Gaseous chemicals	Heat-sensitive instruments and medical devices	Ethylene oxide sterilizer or low-temperature steam and formaldehyde sterilizer
Ionizing radiation	Medical devices	60Co installation or electron accelerator
Glutaraldehyde	Endoscopic instruments	Automated washers

                       

ที่มา Gardner, J.F & Peel, M.M. (1991). Introduction to Sterilization Disinfection and Infection Control .(2^nd ed.) Melbourne : Churchill Livingstone. Page 5.

ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อ มี 3 อย่าง คือ

-การเลือกวิธีการทำให้ปราศจากเชื้อให้เหมาะสมกับประเภทของอุปกรณ์
-การล้างทำความสะอาดอุปกรณ์ก่อนนำไปทำให้ปราศจากเชื้อ
-ระยะเวลาที่ไอน้ำ แก๊ส ความร้อน หรือสารเคมี สัมผัสกับอุปกรณ์จะต้องนานพอ และต้องสัมผัสทุกพื้นผิวของอุปกรณ์

สิ่งที่มีผลต่อประสิทธิภาพในการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อที่ควรให้ความสำคัญคือ

-ความรู้ของผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับวิธีการทำให้อุปกรณ์ปราศจากเชื้อและการใช้เครื่อง Sterilize
-การดูแลบำรุงรักษา Sterilizer
-การทำความสะอาดอุปกรณ์เครื่องมือที่จะทำให้ปราศจากเชื้อและการเตรียมอุปกรณ์เพื่อนำไปทำให้ปราศจากเชื้อ
-การเลือกวิธีการทำให้ปราศจากเชื้อให้เหมาะสมกับประเภทของอุปกรณ์
-การจัดห่ออุปกรณ์เข้าเครื่อง Sterilizer

การทำให้อุปกรณ์ที่ใช้กับผู้ป่วยปราศจากเชื้อเป็นกระบวนการที่มีความสำคัญมากต่อการรักษาพยาบาลผู้ป่วย ผู้ป่วยจะปลอดภัยจากการติดเชื้อ หากอุปกรณ์ได้รับการทำให้ปราศจากเชื้อด้วยวิธีการที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ