6.16: Descontaminação para Biossegurança laboratorial

1. Produtos químicos

1. Produtos Químicos Líquidos
   Desinfetantes líquidos são amplamente utilizados para descontaminação de laboratório. A eficácia dos desinfetantes líquidos depende de uma série de fatores, como a natureza química do desinfetante, concentração e quantidade de desinfetante, tempo de contato e temperatura. Lembre-se, nenhum desinfetante líquido é aplicável em todas as situações. Certifique-se de selecionar desinfetantes adequados de acordo com os microrganismos detectados, utilizando os seguintes critérios:
   um. Tipo de microrganismo contaminante: Diferentes microrganismos têm resistência diferente em relação aos desinfetantes. Por exemplo, esporos bacterianos são muito mais resistentes quimicamente do que os vírus lipofílicos.
   b. Quantidade de material proteináceo presente: Por exemplo, materiais de alta proteína absorvem e neutralizam alguns desinfetantes químicos, como formaldeído e compostos quaternários de amônio.
   c. Quantidade de material orgânico presente: Por exemplo, compostos quaternários de amônio são menos eficazes na presença de sabão e detergentes.
   d. Outros fatores importantes incluem a natureza química, concentração, quantidade, pH, temperatura de aplicação e toxicidade dos desinfetantes utilizados.
   NOTA: Certifique-se de que o EPI adequado seja usado ao trabalhar com desinfetantes químicos.
   1. Desinfetantes de baixo nível
      A. Compostos de Amônio Quaternário (QA): (como cloreto de benzalkonium, cloreto de amônio)
      • Eficaz contra bactérias Gram+, bactérias Gram e vírus envoltos.
      • NÃO é eficaz contra vírus, fungos e esporos bacterianos não envoltos.
      • Contenha NH₄⁺ e forneça um bom contato com superfícies carregadas negativamente, tornando-as bons agentes de limpeza.
      • Baixa toxicidade, mas pode ser irritante quando exposta por longas durações.
      • Comumente usado em superfícies não críticas, como pisos, móveis e paredes.
      B. Fenólicos: (Compostos à base de o-fenofenoato)
      • Eficaz contra bactérias, especialmente bactérias Gram+ e vírus envoltos.
      • NÃO eficaz contra vírus e esporos não envoltos.
      • Compatível com materiais orgânicos.
      • Baixa toxicidade, mas pode ser irritante quando exposta por longas durações.
      • Comumente utilizado em ambientes hospitalares e superfícies laboratoriais.
   2. Desinfetantes de nível intermediário
      A. Álcoois (como álcool etílico e álcool isopropílico)
      • Eficaz contra Gram+, Gram-bactérias e vírus envoltos.
      • NÃO eficaz contra esporos e eficaz limitado contra vírus não envoltos.
      • A concentração ideal está na faixa de 60-90%. A atividade cai rapidamente quando diluída abaixo de 50%.
      • Comumente utilizado em ambientes de saúde.
      • Os álcoois são inflamáveis e evaporam rapidamente.
      B. Biocidas à base de halogênio: (Compostos à base de cloro e Iodophores)
      Compostos de cloro.
      • Hipocloritos são os desinfetantes de cloro mais utilizados.
      • Eficaz contra vírus, fungos, bactérias e algas envoltos e não envolvidos.
      • NÃO eficaz contra esporos.
      • Rapidamente inativado por matéria orgânica.
      • Degradado rapidamente devido à alta potência oxidante.
      C. Iodophores: Um iodophor é uma combinação de iodo e um agente solubilizador ou portador; o complexo resultante fornece um reservatório de liberação sustentada de iodo e libera pequenas quantidades de iodo livre em solução aquosa.
      • Eficaz contra bactérias, esporos e fungos.
      • Precisa de tempo de contato prolongado.
      • NÃO eficaz na presença de matéria orgânica.
      • Comumente usado como antissépticos, para garrafas de cultura sanguínea e equipamentos médicos.
   3. Desinfetantes de alto nível
      A. Oxidantes e Ácidos: (Peróxido de hidrogênio, Ácido Peracético)
      O efeito não depende apenas do pH. Por exemplo, ácidos orgânicos fracos são mais potentes do que ácidos inorgânicos, apesar da baixa constante de dissociação.
      Peróxido de hidrogénio:
      • Eficaz contra vírus envoltos e não envoltos, bactérias vegetativas, fungos e esporos bacterianos.
      • Frequentemente usado como antissépticos para limpar feridas e desinfetar superfícies ambientais.
      • Alta concentração é prejudicial para tecidos.
      Ácido peracético:
      • Eficaz contra todos os microrganismos com ação rápida.
      • Eficaz na presença de matéria orgânica e baixas temperaturas.
      • Seguro sem produtos de decomposição prejudiciais.
      • NÃO adequado para metais devido à corrosão.
      • Comumente utilizado em máquinas automatizadas para esterilizar instrumentos médicos, cirúrgicos e odontológicos.
      B. Aldeídos (Formaldeído, Glutaraldeído)
      Formaldeído:
      • Utilizado como desinfetante e esterilizador tanto em gases quanto em estados líquidos.
      • Frequentemente usado em 37% em solução de água, conhecida como formalina.
      • Eficaz contra bactérias, fungos, vírus e esporos.
      • Perigoso com um limite de exposição ponderado de 8 horas de tempo de 0,75 ppm.
      • Forma sólida polimerizada-Paraformaldeído- também é um forte desinfetante.
      Glutaraldeído:
      • 10 vezes mais eficaz que o formaldeído.
      • Eficaz contra bactérias vegetativas, esporos e vírus.
      • Usado para esterilizar equipamentos.
      • Eficaz na apresentação de material orgânico.
      • Perigoso com limite de teto de 0,2 ppm e evitar contato com a pele.
2. Gases ou vapor
   Vapores e gases de desinfetantes incluem dióxido de cloro, óxido de etileno, peróxido de hidrogênio, ácido peracético, etc. Esses vapores e gases mostram excelentes propriedades de desinfecção em sistemas fechados, como armários de biossegurança e instalações para quartos de animais. No entanto, condições bem controladas de temperatura, umidade e gás inerte devem ser mantidas por segurança. Esses gases ou vapores são usados em hospitais e estabelecimentos comerciais com a necessidade de um sistema fechado com controle rigoroso da temperatura, umidade e concertação.

2. Aqueça

1. Calor Seco
   O calor seco é usado em condições de 160-170 °C para períodos de 2-4 h em um forno apropriado. Este método é frequentemente usado para vidros ou outros materiais condutores de calor não porosos. No entanto, é ineficaz para materiais de isolamento ou materiais de calor-labile.
2. Calor Molhado
   O calor úmido, também conhecido como autoclaving, é geralmente sob as condições de pelo menos 120 °C para períodos de 30-60 min. Autoclaving é o método mais conveniente e confiável para alcançar a esterilização eficaz e rápida da maioria das formas de vida microbiana. O calor úmido é mais eficiente do que o calor seco devido ao menor tempo e menor temperatura necessária.

3. Radiação

1. Radiação ionizante
   A radiação ionizante não é usada na esterilização laboratorial em geral devido a problemas potenciais associados à segurança da radiação.
2. Radiação não ionizante (Ultravioleta, UV)
   A radiação ultravioleta é tipicamente usada para descontaminação no ar, água e superfícies devido à sua forte capacidade de destruir microrganismos. O UV também é amplamente utilizado em armários de segurança biológica. O comprimento de onda da radiação ultravioleta varia de 250 nm a 270 nm com 265 nm como o ideal. No entanto, a intensidade da lâmpada UV cai com o tempo, e a manutenção precisa ser realizada após um certo tempo para manter a energia. Além disso, é preciso tomar precauções para a luz UV, pois pode causar queimaduras nos olhos ou na pele.

A descontaminação do espaço laboratorial é essencial para evitar o acúmulo e a disseminação de micróbios que podem levar à transmissão de doenças.

A descontaminação se enquadra em duas categorias: desinfecção e esterilização. A desinfecção envolve a eliminação de quase todos os microrganismos patogênicos, com exceção dos esporos microbianos nas superfícies e equipamentos do laboratório. A esterilização, por outro lado, é um processo mais letal, eliminando toda a vida microbiana.

A descontaminação é realizada usando uma variedade de métodos, como produtos químicos, calor ou radiação. A escolha do método depende do grau de contaminação, bem como do tipo e concentração do contaminante.

Este vídeo ilustrará os tipos de descontaminação e os procedimentos de desinfecção e esterilização de máquinas, superfícies e equipamentos.

Antes de estabelecer um procedimento de descontaminação, o tipo, a concentração e a localização do microrganismo devem ser determinados. Os tipos de microrganismos incluem bactérias Gram-positivas ou negativas; vírus; parede celular; esporos bacterianos; e algas. Uma vez estabelecido o tipo de microrganismo, deve-se escolher um desinfetante adequado.

Ao selecionar um método de descontaminação, deve-se considerar a eficácia de um desinfetante, que depende de fatores como sua composição química; a quantidade, concentração, tempo de contato; e temperatura.

Agora que discutimos como escolher um método de descontaminação, vamos explorar os vários tipos usados para um procedimento real.

Os produtos químicos líquidos são categorizados em três níveis, como desinfetantes de baixo, intermediário e alto grau. Independentemente de qual você escolher, sempre use equipamento de proteção individual adequado ao trabalhar com materiais perigosos.

A maioria dos microrganismos não críticos requer apenas desinfetantes de baixo nível, que são de baixa toxicidade, mas causam irritação após longos tempos de exposição. Os desinfetantes comuns de baixo nível são compostos de amônio quaternário, como cloreto de benzalcônio e cloreto de amônio, e compostos fenólicos, como o-fenilfenol e cloroxilenol.

Para a descontaminação de microrganismos mais resistentes, produtos químicos à base de álcool são usados em áreas que vão desde a saúde até laboratórios.

Além disso, compostos à base de halogênio, como hipoclorito e iodóforos, são frequentemente aplicados como anti-sépticos e desinfetantes de equipamentos médicos. No entanto, esses agentes têm tempos de contato prolongados e sua eficácia é diminuída na presença de matéria orgânica.

Desinfetantes de alto nível, que podem ser classificados como oxidantes, ácidos e aldeídos, são usados se a descontaminação de todos os microrganismos for necessária.

Oxidantes como o peróxido de hidrogênio são de ação rápida e frequentemente usados como anti-sépticos para limpeza de feridas e para desinfetar superfícies ambientais, como bancadas. Mas tenha cuidado, pois a exposição a altas concentrações de peróxido de hidrogênio pode ser prejudicial aos tecidos e às vias aéreas.

O ácido peracético é geralmente usado para desinfetar máquinas automatizadas e esterilizar instrumentos médicos, cirúrgicos e odontológicos. A vantagem do ácido peracético e de outros oxidantes é um curto tempo de contato; No entanto, o uso de material a ser desinfetado pode ser limitado, devido à corrosão de metais em ácidos, por exemplo.

Os aldeídos, por outro lado, como formaldeído ou gluteraldeído, não são corrosivos, mas ainda são perigosos. Esses produtos químicos são usados para esterilizar vários tipos de equipamentos, mas sofrem com o tempo de contato prolongado.

Além de produtos químicos líquidos, produtos químicos gasosos também podem ser usados para fins de descontaminação. Gases como dióxido de cloro e óxido de etileno, bem como peróxido de hidrogênio vaporizado e ácido peracético, são frequentemente usados para livrar equipamentos fechados, como cabines de biossegurança, de bactérias, vírus e esporos.

Além dos produtos químicos, o calor é um agente físico comum para a descontaminação de patógenos.

Existem duas formas de calor. O calor "seco" é usado em condições de 160 a 170 graus Celsius por 2 a 4 horas para desinfetar vidraria, mas não é adequado para materiais termolábeis. Por outro lado, o calor "úmido", também conhecido como autoclavagem, é usado aquecendo amostras e equipamentos a apenas 120 graus Celsius por 30 a 60 minutos sob alta pressão.

Além do calor, a radiação ultravioleta na faixa de comprimento de onda de 250 a 270 nanômetros é frequentemente usada para descontaminação. Este método é eficaz contra bactérias e vírus, mas não contra esporos, e é usado para descontaminar ar, água e superfícies, como em cabines de segurança biológica. Além disso, a luz UV nesta faixa pode causar queimaduras na pele e nos olhos, portanto, o EPI adequado deve ser usado.

Você acabou de assistir à introdução da JoVE à Descontaminação para Segurança de Laboratório. Agora você deve entender os vários tipos de contaminantes microbianos, como escolher um método adequado e os tipos de desinfecção e esterilização disponíveis. Obrigado por assistir!