로버트 M. 리우와 지펑 첸, 펜실베이니아 주립대학교, 유니버시티 파크, 펜실베이니아
실험실에서 미생물 오염의 축적이 질병의 전염으로 이어질 수 있기 때문에 오염 제거는 실험실 생물 안전에 필수적입니다. 오염 제거 정도는 소독 또는 살균으로 분류될 수 있습니다. 소독은 실험실 표면 이나 장비에 세균성 포자를 제외하고 모든 병원성 미생물을 제거하는 것을 목표로합니다. 반면에 살균은 모든 미생물 수명을 제거하는 것을 목표로합니다. 화학 물질, 열 및 방사선을 포함하는 다른 방법을 사용할 수 있으며, 오염 미생물의 농도뿐만 아니라 오염 제거 정도뿐만 아니라, 유기물의 존재, 세척할 장비 또는 표면의 종류에 따라 다시 한번 의존한다. 각 방법은 위험을 피하기 위해 취해야 할 장점과 주의 조치를 가지고 있습니다.
실험실에서 수행해야 하는 오염 제거의 정도에 대해 명확히 한 다음 실험실에 존재하는 미생물의 유형, 농도 및 위치를 검사하십시오. 이 정보를 사용하여 각 방법의 기능에 따라 적합한 방법을 선택하고 오염 문제를 해결하기 위한 가장 적절한 계획을 결정합니다. 예를 들어 화학 오염 제거 방법을 사용하는 경우 적절한 온도 및 접점 시간에 대한 결정을 내려야 합니다. 오염 제거 시 개인에게 화학적, 물리적 위험 및 방사선을 예방하지 않도록 각 방법에 대한 예방 조치가 필요합니다.
1. 화학 물질
2. 열
3. 방사선
실험실 공간의 오염 제거는 질병의 전염으로 이어질 수있는 미생물의 축적과 확산을 방지하기 위해 필수적입니다.
오염 제거는 소독 및 살균이라는 두 가지 범주로 나뉩니다. 소독은 실험실 표면 및 장비에 미생물 포자를 제외하고 거의 모든 병원성 미생물을 제거하는 것을 포함합니다. 반면에 살균은 모든 미생물 수명을 제거하는 더 치명적인 과정입니다.
오염 제거는 화학 물질, 열 또는 방사선과 같은 다양한 방법을 사용하여 수행됩니다. 방법의 선택은 오염의 정도뿐만 아니라 오염물질의 유형과 농도에 따라 달라집니다.
이 비디오는 오염 제거 의 유형과 기계, 표면 및 장비의 소독 및 살균 절차를 설명합니다.
오염 제거 절차를 수립하기 전에 미생물의 유형, 농도 및 위치를 결정해야 합니다. 미생물의 종류는 그람 양성 또는 음성 박테리아를 포함; 바이러스; 곰팡이; 세균성 포자; 조류. 미생물의 종류가 확립되면 적절한 소독제를 선택해야 합니다.
오염 제거 방법을 선택할 때 소독제의 효과를 고려해야하며, 이는 화학 적 조성과 같은 요인에 따라 달라집니다. 양, 농도, 접촉 시간; 및 온도.
이제 오염 제거 방법을 선택하는 방법에 대해 논의되었으므로 실제 절차에 사용되는 다양한 유형을 살펴보겠습니다.
액체 화학 물질은 저수준, 중간 및 고도 소독제로 분류됩니다. 어떤 것을 선택하든, 유해 물질로 작업할 때 항상 적절한 개인 보호 장비를 착용하십시오.
대부분의 비임계 미생물은 독성이 낮지만 긴 노출 시간에 자극을 일으키는 낮은 수준의 소독제만 필요합니다. 일반적인 저수준 소독제는 염화암산염 벤잘코늄과 염화암모늄과 같은 사분의 암모늄 화합물과 o-페닐페놀 및 클로록시레놀과 같은 페놀 화합물입니다.
더 저항하는 미생물의 오염 제거를 위해, 알콜 기지를 둔 화학 제품은 헬스케어에서 실험실에 구역 에서 구역에서 이용됩니다.
또한, hypochlorites 및 iodophors와 같은 할로겐 기지를 둔 화합물은 수시로 의료 장비의 살균제 및 소독제로 적용됩니다. 그러나 이러한 제제는 접촉 시간을 연장하고 유기물이 있는 상황에서 그 효과가 감소합니다.
산화제, 산 및 알데히드로 분류될 수 있는 높은 수준의 소독제는 모든 미생물의 오염 제거가 필요한 경우 사용된다.
과산화수소와 같은 산화제는 빠르게 작용하며 종종 상처 세척을 위한 방부제로 사용되고 벤치탑과 같은 환경 표면을 소독합니다. 그러나 과산화수소의 고농도에 노출이 조직과 기도에 해로울 수 있기 때문에주의하십시오.
Peracetic acid는 일반적으로 자동화 된 기계를 소독 하 고 의료, 수술 및 치과 기기를 살균 하는 데 사용 됩니다. 멸체산 및 기타 산화제의 장점은 짧은 접촉 시간; 그러나, 열화되는 물질의 사용은 예를 들어 산내 금속의 부식으로 인해 제한될 수 있다.
반면에 알데히드는 포름알데히드 나 글루테알데히드와 같이 부식되지 않지만 여전히 위험합니다. 이러한 화학 물질은 다양한 유형의 장비를 살균하는 데 사용되지만 긴 접촉 시간을 겪습니다.
액체 화학 물질 이외에, 기체 화학 물질은 또한 오염 제거 목적을 위해 사용될 수 있습니다. 이산화염소와 에틸렌 산화물, 기화수소 와 과아산과 같은 가스는 종종 박테리아, 바이러스 및 포자의 생물 안전 캐비닛과 같은 폐쇄 장비를 제거하는 데 사용됩니다.
화학 물질 이외에, 열은 병원체의 오염 제거를 위한 일반적인 물리적 에이전트입니다.
열의 두 가지 형태가 있습니다. “건조”열은 유리 제품을 소독하기 위해 섭씨 160 ~ 170도의 조건에서 사용되지만 열 음순 재료에는 적합하지 않습니다. 한편, 오토클레이빙이라고도 하는 “습식” 열은 고압하에서 30~60분 동안 만 120°C에 불과한 시료 및 장비를 가열하는 데 사용됩니다.
열 외에도 250~270나노미터의 파장 범위의 자외선은 오염 제거에 자주 사용된다. 이 방법은 박테리아와 바이러스에 효과적이지만 포자에 대해는 것이 아니며 생물학적 안전 캐비닛과 같은 공기, 물 및 표면을 오염제거하는 데 사용됩니다. 이 범위의 자외선은 피부와 눈의 화상을 일으킬 수 있으므로 적절한 PPE를 착용해야합니다.
실험실 안전을 위한 오염 제거에 대한 JoVE의 소개를 방금 시청했습니다. 당신은 지금 미생물 오염 물질의 다양한 유형을 이해해야한다, 적절한 방법을 선택하는 방법, 사용 가능한 소독 및 살균의 유형. 시청해 주셔서 감사합니다!
감염 전염을 방지하고 실험실에서 생물 안전을 유지하기 위해 실험실에서 주기적인 오염 제거가 중요합니다. 화학, 열 및 방사선을 포함한 세 가지 방법을 사용할 수 있습니다. 각 방법은 자신의 강도와 적절한 응용 프로그램을 가지고있다. 실험실 환경에서 미생물의 종류에 대한 인식은 적절한 오염 제거 방법의 선택에 유용하다. 오염 제거 절차 중에 적절한 안전 프로토콜이 있어야 합니다.
Decontamination of laboratory space is essential to prevent accumulation and spreading of microbes that can lead to the transmission of diseases.
Decontamination falls into two categories: disinfection and sterilization. Disinfection involves eliminating nearly all pathogenic microorganisms, with the exception of microbial spores on laboratory surfaces and equipment. Sterilization, on the other hand, is a more lethal process, eliminating all microbial life.
Decontamination is carried out using a variety of methods, such as chemicals, heat, or radiation. The choice of method depends on the degree of contamination as well as the type and concentration of the contaminant.
This video will illustrate the types of decontamination and the procedures for disinfection and sterilization of machines, surfaces, and equipment.
Prior to establishing a decontamination procedure, the type, concentration, and location of the microorganism must be determined. Types of microorganisms include Gram-positive or -negative bacteria; viruses; fungi; bacterial spores; and algae. Once the type of microorganism is established, a suitable disinfectant should be chosen.
When selecting a decontamination method the effectiveness of a disinfectant has to be considered, which is dependent on factors such as its chemical composition; the amount, concentration, contact time; and temperature.
Now that we have discussed how to choose a method for decontamination, let’s explore the various types used for an actual procedure.
Liquid chemicals are categorized in three levels, as low-, intermediate-, and high-degree disinfectants. Regardless of which you choose, always wear appropriate personal protective equipment when working with hazardous materials.
Most non-critical microorganisms require only low-level disinfectants, which are low in toxicity, but cause irritation upon long exposure times. Common low-level disinfectants are quaternary ammonium compounds, such as benzalkonium chloride and ammonium chloride, and phenolic compounds, such as o-phenylphenol and chloroxylenol.
For the decontamination of more resistant microorganisms, alcohol-based chemicals are used in areas ranging from healthcare to laboratories.
Additionally, halogen-based compounds, such as hypochlorites and iodophors are often applied as antiseptics and disinfectants of medical equipment. However these agents have prolonged contact times and their effectiveness is decreased in the presence of organic matter.
High level disinfectants, which can be classified as oxidizers, acids, and aldehydes are used if decontamination of all microorganisms is required.
Oxidizers such as hydrogen peroxide are fast-acting and often used as antiseptics for wound cleaning and to disinfect environmental surfaces like benchtops. But be careful, as exposure to high concentrations of hydrogen peroxide can be harmful to tissue and airways.
Peracetic acid is generally used to disinfect automated machines and to sterilize medical, surgical, and dental instruments. The advantage of peracetic acid and other oxidizers is a short contact time; however, the use of material to be disinfected can be limited, due to corrosion of metals in acids, for example.
Aldehydes on the other hand, such as formaldehyde or gluteraldehyde, are non-corrosive, but are still hazardous. These chemicals are used to sterilize various types of equipment, but suffer from prolonged contact time.
In addition to liquid chemicals, gaseous chemicals may also be used for decontamination purposes. Gases such as chlorine dioxide and ethylene oxide, as well as vaporized hydrogen peroxide and peracetic acid are frequently used to rid closed equipment, such as biosafety cabinets, of bacteria, viruses, and spores.
In addition to chemicals, heat is a common physical agent for the decontamination of pathogens.
There are two forms of heat. “Dry” heat is used under conditions of 160 to 170 degrees Celsius for 2 to 4 hours to disinfect glassware, but it is not suitable for heat-labile materials. On the other hand, “Wet” heat, also known as autoclaving, is used by heating samples and equipment to only 120 degrees Celsius for 30 to 60 minutes under high pressure.
Besides heat, ultraviolet radiation in the wavelength range of 250 to 270 nanometers is often used for decontamination. This method is effective against bacteria and viruses, but not against spores, and is used to decontaminate air, water, and surfaces such as in biological safety cabinets. Furthermore UV light in this range can cause burns of skin and eyes, thus proper PPE should be worn.
You’ve just watched JoVE’s introduction to Decontamination for Laboratory Safety. You should now understand the various types of microbial contaminants, how to choose a suitable method, and the types of disinfection and sterilization available. Thanks for watching!
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