Was ist Sterilisation?

Sterilisation ist der Prozess der vollständigen Eliminierung aller Mikroorganismen, einschließlich der widerstandsfähigsten Bakterien und Sporen.

Warum Sterilisation schwer zu verifizieren ist

Die vollständige Sterilisation zu erreichen und zu überprüfen, ist anspruchsvoll. Obwohl viele chemische Mittel, sowohl organische als auch anorganische, Mikroorganismen abtöten können, sind sie nicht immer vollständig wirksam und können unerwünschte oder toxische Rückstände hinterlassen.

Die Grenzen von Strahlungsverfahren

Ultraviolette und ionisierende Strahlung sind ebenfalls wirksame Biozide, da sie die DNA stören oder verändern und so die mikrobielle Replikation verhindern. Ultraviolette Strahlung ist jedoch nicht so wirksam und einfach zu validieren wie die Sterilisation mit feuchter Hitze. Wenn absolute Sterilität erforderlich ist, setzen Wissenschaftler heute wie früher auf Dampf.

Wie Dampf Mikroorganismen zerstört

Mikroorganismen werden im Allgemeinen aktiver, wenn die Umgebungstemperatur steigt. Die meisten, wenn auch nicht alle, werden bei Temperaturen über 80 °C zerstört. Prionen hingegen benötigen deutlich höhere Temperaturen und längere Einwirkzeiten, um deaktiviert zu werden. Während der Dampfsterilisation kondensieren die Dampfmoleküle auf den kühleren Oberflächen der Mikroorganismen und setzen dabei etwa 2.500 Joule pro Gramm Dampf frei. 

Dieser Prozess überträgt Wärme besonders effizient und erhitzt die Mikroorganismen auf die Temperatur, bei der sie zerstört werden. Andere Erwärmungsmethoden, wie trockene Heißluft, sind deutlich weniger wirksam, da der Wärmetransfer geringer ist und Grenzschichteffekte eine isolierende Schutzwirkung auf Mikroorganismen haben können.

Für maximale Wirksamkeit muss der Dampf gesättigt sein. Dieser Zustand lässt sich zusammen mit Temperatur und Druck des Dampfes leicht überwachen und liefert einen eindeutigen Nachweis, dass die Sterilisation erreicht wurde. Durch den Einsatz von Dampfsterilisationstechniken kann ein hoher Sterilitätsgrad sichergestellt werden – daher bleibt der Dampfsterilisator, auch Autoklav genannt, das am weitesten verbreitete Gerät in Laboren und Krankenhäusern.