audioplayaudiobaraudiotime

background image

Sterilization and disinfection                                                           microbiology 

Biocides  : a general term describing a chemical agent, usually  broad-spectrum, that 
inactivates microorganisms .  

Sterilization :A physical or chemical process that completely destroys or removes all microbial 
life, including spores. 

Disinfectants : Products or biocides used to kill microorganisms on inanimate objects or 
surfaces. Disinfectants can be sporostatic but are not necessarily sporicidal. 

Septic : Characterized by the presence of pathogenic microbes in living tissue. 

Antiseptic : A biocide or product that destroys or inhibits the growth of microorganisms in or 
on living tissue. 

Aseptic : Characterized by the absence of pathogenic microbes. 

Preservation :The prevention of multiplication of microorganisms in formulated products, 
including pharmaceuticals and foods. 

Antibiotics : Naturally components or synthetic organic compounds which inhibit or destroy 
selective bacteria, generally at low concentrations. 

  

Bacteriostatic : A specific term referring to the property by which a biocide is able to inhibit 
bacterial multiplication; multiplication resumes upon removal of the agent. (The terms 
"fungistatic" and "sporostatic" refer to biocides that inhibit the growth of fungi and spores, 
respectively.) 

Bactericidal : A specific term referring to the property by which a biocide is able to kill 
bacteria. Bactericidal action differs from bacteriostasis only in being irreversible; ie, the 
"killed" organism can no longer reproduce, even after being removed from contact with the 
agent.  

Modes of Action 

Damage to DNA 

A number of antimicrobial agents act by damaging DNA; these include ionizing radiations, 
ultraviolet light, and DNA-reactive chemicals. Among the last category are alkylating agents 
and other compounds that react covalently with purine and pyrimidine bases to form DNA 
adducts or interstrand cross-links. Radiations damage DNA in several ways: Ultraviolet light, 
for example, induces cross-linking between adjacent pyrimidines on one or the other of the 


background image

two polynucleotide strands, forming pyrimidine dimers; ionizing radiations produce breaks in 
single and/or double strands. 

Protein Denaturation 

Proteins exist in a folded, three-dimensional state determined by intramolecular covalent 
disulfide linkages and a number of noncovalent linkages such as ionic, hydrophobic, and 
hydrogen bonds. This state is called the tertiary structure of the protein; it is readily disrupted 
by a number of physical or chemical agents, causing the protein to become nonfunctional. The 
disruption of the tertiary structure of a protein is called protein denaturation. 

Disruption of Cell Membrane or Wall 

The cell membrane acts as a selective barrier, allowing some solutes to pass through and 
excluding others. Many compounds are actively transported through the membrane, 
becoming concentrated within the cell. The membrane is also the site of enzymes involved in 
the biosynthesis of components of the cell envelope. Substances that concentrate at the cell 
surface may alter the physical and chemical properties of the membrane, preventing its 
normal functions and therefore killing or inhibiting the cell. 

The cell wall acts as a corseting structure, protecting the cell against osmotic lysis. Thus, 
agents that destroy the wall (eg, lysozyme) or prevent its normal synthesis (eg, penicillin) may 
bring about lysis of the cell. 

Physical Agents 

1.  dry heat   
2.  moist heat 
3.  boiling 
4.  pasteurization 

Application of heat is the simplest means of sterilizing materials, provided the material is itself 
resistant to heat damage. A temperature of 100°C will kill all but spore forms of bacteria 
within 2–3 minutes in laboratory-scale cultures; a temperature of 121°C for 15 minutes is 
utilized to kill spores. Steam is generally used, both because bacteria are more quickly killed 
when moist and because steam provides a means for distributing heat to all parts of the 
sterilizing vessel. Steam must be kept at a pressure of 15 lb/sq in above atmospheric pressure 
to obtain a temperature of 121°C; autoclaves or pressure cookers are used for this purpose. 
For sterilizing materials that must remain dry, circulating hot air electric ovens are available; 
since heat is less effective on dry material, it is customary to apply a temperature of 160–
170°C for 1 hour or more. 

 


background image

2-Radiation 

Ultraviolet light and ionizing radiations have various applications as sterilizing agents. 

3- Filitration : used for heat-labile material example sera and sugars, but some viruses and 
small bacteria can pass through filter pores 

Chemical Agents :There are several compounds used as a antimicrobial  (disifectants) 
agents :   

Alcohols : Ethyl alcohol, isopropyl alcohol, etc.  exhibit rapid, broad-spectrum antimicrobial 
activity against vegetative bacteria, viruses, and fungi but are not sporicidal. Activity is 
optimal when they are diluted to a concentration of 60–95% with water. 

Aldehydes : Glutaraldehyde is used for low-temperature disinfection and sterilization of 
endoscopes and surgical equipment. It is normally used as a 2% solution to achieve 
sporicidal activity. Formaldehyde is bactericidal, sporicidal, and virucidal. 

Biguanides : Chlorhexidine is widely used in hand washing and oral products and as a 
disinfectant and preservative.  

Halogen-Releasing Agents 

The most important types of chlorine-releasing agents are sodium hypochlorite, chlorine 
dioxide, etc. which are oxidizing agents that destroy the cellular activity of proteins. 
Hypochlorous acid is the active compound responsible for the bactericidal and virucidal 
effect of these compounds. At higher concentrations, these compounds are sporicidal. 
Iodine is rapidly bactericidal, fungicidal, tuberculocidal, virucidal, and sporicidal.  

Heavy Metal Derivatives 

Silver sulfadiazine , a combination of two antibacterial agents, Ag

+

 and sulfadiazine , has a 

broad spectrum of activity. Binding to cell components such as DNA may be responsible for 
its inhibitory properties. 

Peroxygens :Hydrogen peroxide has broad-spectrum activity against viruses, bacteria, 
yeasts, and bacterial spores. Sporicidal activity requires higher concentrations (10–30%) of 
H

2

O

2

 and longer contact times. 

Phenols :Phenols and many phenolic compounds have antiseptic, disinfectant, or 
preservative properties. 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 16 عضواً و 141 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل