1 Płynny środek chemiczny
Kwas nadoctowy był pierwszym środkiem bakteriobójczym stosowanym do sterylizacji izolatorów i jest nadal używany ze względu na jego skuteczność, niski koszt i zgodność z większością tworzyw sztucznych. Jest on skuteczny w niskich stężeniach i temperaturach, a w postaci płynnej w obecności materii organicznej, chociaż nie penetruje cyst pasożytów i jaj stawonogów (van der Gulden i van Erp, 1972). Jest on dostępny u dostawców chemii laboratoryjnej w postaci płynu zawierającego 40% kwasu nadoctowego. Główną zaletą kwasu nadoctowego jest to, że jest on skuteczny w fazie parowej i ciekłej (Block, 2001; Trexler, 1984). Opary powstające podczas rozpylania 1-2% roztworu w temperaturze pokojowej inaktywują najbardziej odporne bakterie i zarodniki pleśni w ciągu 15 minut, a bezpośrednie zastosowanie cieczy osiąga to samo działanie w ciągu 1 minuty (Trexler, 1984). Kwas nadoctowy jest czasami stosowany w stężeniu 4%, ale nie ma dowodów z rzeczywistych zastosowań gnotobiotycznych, że jest to bardziej skuteczne niż 1% (R. Orcutt, komunikacja osobista, marzec 2014). Optymalną aktywność sporobójczą w fazie parowej uzyskuje się przy wilgotności względnej 80%. Roztwór kwasu nadoctowego powinien być zawsze przygotowany bezpośrednio przed użyciem, ponieważ traci on około połowy swojej siły w ciągu 24 h. Trzydziestominutowy czas kontaktu jest wystarczający. Kwas nadoctowy jest żrący, działa drażniąco na oczy, skórę i drogi oddechowe. Personel używający kwasu nadoctowego powinien nosić rękawice, odzież jednorazowego użytku oraz maskę oddechową z filtrem chemicznym na całą twarz. Kwas nadoctowy nie jest uważany za czynnik rakotwórczy przez Agencję Ochrony Środowiska, Administrację Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pracy lub Narodowy Program Toksykologiczny i nie jest genotoksyczny ani mutagenny (Malchesky, 2001), chociaż może być promotorem nowotworów.
Połączenie kwasu nadoctowego z nadtlenkiem wodoru skutkuje synergicznym działaniem przeciwbakteryjnym (Block, 2001). Spor-Klenz™ (Steris Life Sciences), gotowy do użycia roztwór sterylizujący zawierający 1% nadtlenku wodoru i 0,08% kwasu nadoctowego, ma szeroką skuteczność sporobójczą i całkowicie inaktywuje Mycobacterium spp. po 20 minutach kontaktu w temperaturze 20°C (Rutala et al., 1991). Stał się on akceptowanym środkiem sterylizującym dla gnotobiotyków. Zalecany jest czas kontaktu 1 h. Inne produkty łączące kwas nadoctowy i nadtlenek wodoru są dostępne, jak opisano poniżej.
Dwutlenek chloru w postaci płynnej jest obecnie najczęściej stosowanym środkiem sterylizującym w gnotobiotykach. Jest wysoce skuteczny wobec wszystkich mikroorganizmów i, podobnie jak kwas nadoctowy, jest skuteczny zarówno w fazie gazowej, jak i ciekłej (Jeng i Woodworth, 1990; Knapp i Battisti, 2001; Orcutt et al., 1981; Pell-Walpole i Waller, 1984). W stanie gazowym jest on 1075 razy bardziej sporobójczy niż tlenek etylenu (Jeng i Woodworth, 1990). Do płynnych środków sterylizujących na bazie dwutlenku chloru należą Exspor™ (Ecolab Inc.) i Clidox-S™ (Pharmacal Research Laboratories). Składają się one z dwóch części, podstawowego roztworu chlorynu sodu i kwaśnego aktywatora, które są łączone i mieszane z wodą bezpośrednio przed zastosowaniem w celu utworzenia roztworu kwasu chlorowego i dwutlenku chloru. Zalecany jest czas kontaktu co najmniej 30 minut. Takie produkty mogą powodować korozję stali nierdzewnej.
Steriplex™ SD (sBioMed) jest dwuskładnikowym produktem wykorzystującym srebro, kwas nadoctowy i etanol (odpowiednio 0,015%, 0,15% i 10% w aktywowanym produkcie). Jest on sprzedawany jako środek dezynfekujący, a nie sterylny, do zastosowań szpitalnych i innych. Jednakże producent podaje, że jest on sporobójczy, bakteriobójczy, grzybobójczy i wirusobójczy; szybko inaktywuje spory Clostridium difficile i Bacillus subtilis; nie powoduje podrażnień; a jego okres przydatności do użycia wynosi 60 dni po aktywacji (Robison, 2012; sBioMed, 2013a, b, c). Steriplex™ SD zaczął być adoptowany do zastosowań gnotobiotycznych (C. Bell, komunikacja osobista, styczeń 2014). W naszych testach Steriplex™ SD zabił Geobacillus stearothermophilus 106 pasków zarodników w 10 min i Bacillus atropheus 106 pasków w 30 min.
Inne płynne środki sterylne i produkty dezynfekcyjne „wysokiego poziomu” obejmują Actril™ (0.08% kwas nadoctowy i 1,0% nadtlenek wodoru; Mar Cor Purification), Cidexplus™ 28-Day Solution (3,4% glutaraldehyd; Johnson & Johnson), Minncare™ (4.5% kwasu nadoctowego i 22,0% nadtlenku wodoru; Minntech BV), PeridoxRTU™ (4,0-4,8% nadtlenku wodoru i 0,17-0,29% kwasu nadoctowego; Contec Inc.), Vimoba™ (dwutlenek chloru; Quip Laboratories), Sanosil S010™ (5% nadtlenku wodoru i 0.01% azotan srebra; Sanosil International), Sporgon™ (7,35% nadtlenek wodoru i 0,23% PAA; Decon Laboratories) i Wavicide-01™ (2,65% aldehyd glutarowy; Medical Chemical Corporation). Nie są nam znane raporty dotyczące oceny któregokolwiek z tych produktów pod kątem stosowania w gnotobiotykach.
Istnieje duża ilość literatury na temat testowania płynnych środków sterylnych i dezynfekcyjnych w opiece zdrowotnej i przetwórstwie żywności; niestety, jednak istnieje niewiele informacji dotyczących skuteczności porównawczej lub standaryzowanych testów stosowanych bezpośrednio do gnotobiotyków. Użytkownicy powinni być świadomi, że wyniki standaryzowanych metod testowania mogą się znacznie różnić. Organizmy na powierzchniach są prawie zawsze trudniejsze do zabicia niż te w zawiesinie (Berube et al., 2001; Gibson et al., 1995; Sagripanti i Bonifacino, 1999, 2000; Springthorpe i Sattar, 2005; van Klingeren et al., 1998), a w testach powierzchniowych różne materiały mogą dawać różne wyniki (Thorn et al., 2013). Ponadto, wyniki standardowych testów niekoniecznie wskazują na skuteczność w środowisku, w którym sterylizanty i procedury będą faktycznie stosowane (Gibson i in., 1995; R. Orcutt, komunikacja osobista, marzec 2014). Naszym zdaniem, używanie standardowych testów laboratoryjnych do porównywania produktów, co do których dobrze ustalono, że są skutecznymi sterylizantami, gdy są właściwie używane, ma znacznie mniejszą wartość niż ustalenie, że zastosowania sterylizanta – czyli procedury, w których jest używany – są skuteczne i niezawodne. Metody, które stosujemy są opisane w odpowiednich miejscach w tym rozdziale. Ostatnim zaleceniem jest to, że jeżeli zdecydujemy się na weryfikację sterylizacji płynem, ważne jest aby określić, że sterylizacja jest prawdziwa a nie tylko pozorna z powodu zahamowania wzrostu. Można to zrobić stosując techniki rozcieńczania, media neutralizujące lub ich kombinacje. Bulion neutralizujący Dey-Engley działa dobrze z dwutlenkiem chloru i sterylizantami kwasu nadoctowego (Espigares et al., 2003; Sutton et al., 2002; Terleckyj i Axler, 1987). Jednakże w naszych rękach nie zneutralizował Steriplex SD™.
Personelowi ośrodków gnotobiotycznych zaleca się współpracę z personelem ds. zdrowia i bezpieczeństwa w zakresie stosowania aerozolowych środków sterylizujących. Należy przeprowadzić ocenę ryzyka zawodowego, aby wdrożyć stosowanie odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej (respirator chemiczny, rękawice, gogle, osłona twarzy itp.) oraz kontroli inżynieryjnych, takich jak odprowadzanie oparów chemicznych z dala od personelu.