Khử trùnglà nền tảng của sinh học tế bào và thí nghiệm y sinh. Hầu hết các phòng thí nghiệm y sinh sẽ không thể thực hiện bất kỳ công việc nào liên quan đến nuôi cấy tế bào sống nếu không có dụng cụ phòng thí nghiệm đã được khử trùng. Mặc dù nhiều phòng thí nghiệm có mối quan hệ không chính thức với vấn đề vô trùng, nhưng rất hiếm khi đánh giá thấp tác động của việc có dụng cụ phòng thí nghiệm vô trùng. Tuy nhiên, khử trùng thường được coi là một công việc quan trọng đối với nhân viên phòng thí nghiệm mới vào nghề, giống như làm sạch đồ thủy tinh.
Một quy trình khử trùng dụng cụ yếu kém có thể dẫn đến tổn thất tài chính lớn hơn việc thiếu hoàn toàn các thiết bị khử trùng. Khi các phòng thí nghiệm sử dụng thiết bị được khử trùng kém, các thí nghiệm có thể dễ dàng bị ô nhiễm, dẫn đến thất thoát do không sử dụng được hoặc cho kết quả bất thường. Trong một số trường hợp, thiết bị bị ô nhiễm có thể làm ô nhiễm các dụng cụ hoặc phần cứng khác, khiến phòng thí nghiệm gặp phải nhiều lỗi thử nghiệm khó có thể cách ly và khắc phục. Để tránh những cạm bẫy của việc khử trùng không đầy đủ đòi hỏi một cách tiếp cận nghiêm ngặt và hướng đến kết quả để quan sát tình trạng vô trùng - một phương pháp mà nhiều phòng thí nghiệm có thể hưởng lợi từ việc áp dụng.
Những dụng cụ nào cần được khử trùng?
Khử trùng là cực kỳ quan trọng đối với bất kỳ phòng thí nghiệm nào thực hiện công việc nuôi cấy tế bào, đến mức không quá lời khi nói rằng tất cả các dụng cụ trong phòng thí nghiệm liên quan đến nuôi cấy tế bào đều phải được khử trùng. Hầu hết các phòng thí nghiệm đều có rất nhiều phần cứng và ngay cả khi họ thực hiện nuôi cấy tế bào, họ cũng không trực tiếp tham gia vào công việc nuôi cấy tế bào. Điều quan trọng là ngay cả thiết bị không liên quan đến nuôi cấy tế bào cũng có thể được hưởng lợi từ việc khử trùng - giả sử phòng thí nghiệm có đủ khả năng chi trả chi phí khử trùng.
Ví dụ, các phòng thí nghiệm thường xuyên thực hiện giải trình tự gen hoặc PCR có thể thấy việc khử trùng pipet và máy chu trình nhiệt cần thiết để thực hiện công việc sinh học phân tử là một đề xuất khó khăn về mặt kinh tế. Bởi vì các thiết bị này không liên quan đến nuôi cấy tế bào nên hậu quả của việc không được vô trùng hoàn toàn là rất nhỏ - hoặc lý do là như vậy. Điều quan trọng là lý do này không chính xác.
Mặc dù sự thật là ô nhiễm sinh học trên các thiết bị này sẽ không khiến các thí nghiệm nuôi cấy tế bào đắt tiền bị chết sau khi tiếp xúc với các vi sinh vật không phù hợp, nhưng ngay cả các thí nghiệm ex vivo cũng có thể làm sai lệch kết quả do tiếp xúc không đúng với vật liệu sinh học.
Khử trùng là một biện pháp phòng ngừa quan trọng ngay cả đối với phần cứng của phòng thí nghiệm chưa bao giờ tiếp xúc trực tiếp với bất kỳ vật liệu sinh học nào. Ví dụ, bằng cách khử trùng bên trong tủ an toàn sinh học, phòng thí nghiệm có thể đảm bảo rằng không gian làm việc cho các thí nghiệm không trở thành nguồn ô nhiễm. Tương tự như vậy, việc khử trùng dụng cụ thủy tinh đảm bảo rằng nó có thể được sử dụng liền kề với các thí nghiệm nhạy cảm mà không sợ làm hỏng kết quả.
Tuy nhiên, không phải tất cả các phòng thí nghiệm đều có đủ kinh phí để khử trùng mọi thứ có thể mang lại lợi ích. Việc khử trùng thường tốn kém, vì vậy hầu hết các phòng thí nghiệm đều ưu tiên khử trùng các thiết bị quan trọng trong khi cho phép các dụng cụ khác ở xa khu vực nuôi cấy tế bào vẫn không được khử trùng. Do đó, việc lập danh mục các tài nguyên khử trùng là một thói quen tốt để nhân viên phòng thí nghiệm phát triển, vì phần cứng không thể sử dụng nếu không khử trùng sẽ ít được sử dụng nếu hầu hết các thiết bị khác trong phòng thí nghiệm không được khử trùng theo trình tự.
Những gì phòng thí nghiệm cần trong quá trình khử trùng dụng cụ
Quá trình khử trùng có nhiều giai đoạn khác nhau, mỗi giai đoạn yêu cầu một khoảng không gian khác nhau trong phòng thí nghiệm. Độ phức tạp về không gian của quá trình khử trùng phụ thuộc vào việc phòng thí nghiệm tiến hành nghiên cứu, công việc lâm sàng hay sản xuất. Công việc sản xuất và lâm sàng có tiêu chuẩn vô trùng cao hơn công việc nghiên cứu nên sự tách biệt và phức tạp của các không gian khử trùng càng rõ ràng. Nói tóm lại, ba khoảng trống cần thiết cho quá trình khử trùng là:
khu vực khử nhiễm
khu vực đóng gói
Khu vực khử trùng
Mỗi không gian có một mục đích khác nhau, tương ứng với giai đoạn của quá trình khử trùng mà nó chịu trách nhiệm làm nơi ở. Vùng khử nhiễm là nơi thiết lập cơ sở vô trùng, loại bỏ càng nhiều chất gây ô nhiễm càng tốt bằng cách sử dụng các phương pháp thô như làm sạch bằng nước không vô trùng hoặc hóa chất làm sạch.
Bởi vì việc khử nhiễm thường là một công việc lộn xộn nên hầu hết các phòng thí nghiệm đều thích có một không gian khử nhiễm bên ngoài không gian làm việc chính của phòng thí nghiệm. Mục đích của việc khử nhiễm là loại bỏ tất cả các chất nhiễm bẩn có thể nhìn thấy được khỏi dụng cụ hoặc thiết bị đang được khử trùng. Điều này có thể bao gồm bất cứ thứ gì từ các khối bụi bẩn đến các hóa chất tẩy rửa vón cục. Điều quan trọng là quá trình khử nhiễm không để lại bất cứ thứ gì không có trước khi quá trình bắt đầu. Do đó, hầu hết các quá trình khử nhiễm đều kết thúc bằng việc làm sạch thiết bị bằng nước.
Sau khi khử nhiễm, phòng thí nghiệm phải đóng gói thiết bị cần khử nhiễm sao cho các bề mặt chức năng của phần cứng có thể tiếp xúc với máy tiệt trùng nhưng không tiếp xúc với không khí bên ngoài hoặc bất kỳ môi trường nào khác có thể dẫn đến nhiễm bẩn mới.
Ví dụ, để sử dụng hơi nước nóng để khử trùng bên trong thùng trong nồi hấp, bạn sẽ "đóng gói" thùng bằng cách đặt một miếng giấy thiếc lỏng lẻo lên trên miệng thùng và dán nó vào các cạnh. Vì vậy, khi hấp tiệt trùng. Khi hơi nước nóng trong máy tiệt trùng khử trùng thùng, hơi nước có thể chảy dưới lớp giấy bạc, khử trùng bề mặt chức năng của thùng (phần bên trong chứa chất lỏng) rồi chảy ra ngoài. Vì giấy bạc được dán vào thùng nên bề mặt chức năng của thùng sẽ vẫn được bảo vệ khỏi các tác nhân bên ngoài và vô trùng ngay cả sau khi lấy thùng ra khỏi nồi hấp. Tuy nhiên, đối với các phòng thí nghiệm xử lý vật liệu lâm sàng hoặc sản xuất dược phẩm, tiêu chuẩn về bao bì vô trùng vượt xa giải pháp xô giấy thiếc đơn giản.
Khu vực khử trùng là trung tâm của quá trình khử trùng. Tùy thuộc vào cách tiếp cận của phòng thí nghiệm, khu vực khử trùng có thể sử dụng một trong nhiều phương pháp khử trùng khác nhau. Những phương pháp này có thể bao gồm hơi nước nóng và áp suất, chẳng hạn như trong nồi hấp tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm, hoặc các phương pháp kỳ lạ hơn, chẳng hạn như chiếu xạ tia gamma. Hầu hết các phòng thí nghiệm đều tuân theo bất kỳ phương pháp khử trùng nào có sẵn trong cơ sở của họ, điều đó có nghĩa là sử dụng nồi hấp trong phần lớn thời gian. Tuy nhiên, đối với các phòng thí nghiệm liên quan đến sản xuất dược phẩm hoặc thiết bị y tế, việc chiếu xạ là phổ biến hơn.
Xác nhận quá trình khử trùng
Sau khi quá trình khử trùng hoàn tất, hầu hết các phòng thí nghiệm đều có một trong số các phương pháp để xác minh rằng thiết bị của họ đã thực sự được khử trùng hoàn toàn chứ không chỉ được khử trùng một phần. Cách dễ nhất để xác minh điều này là sử dụng băng hấp khử trùng. Mặc dù chỉ phù hợp để xác minh quá trình khử trùng trong môi trường nồi hấp, nhưng băng hấp khử trùng có hiệu quả vì nó thay đổi khi tiếp xúc với các điều kiện khử trùng trong thời gian cần thiết để đảm bảo màu sắc khử trùng hoàn toàn. Vì vậy, nhiều phòng thí nghiệm sử dụng rộng rãi băng hấp trong quá trình khử trùng.
Xác nhận khử trùng phức tạp hơn đòi hỏi các thí nghiệm nuôi cấy tế bào. Trong một thí nghiệm xác minh khử trùng điển hình, một mẫu nuôi cấy vi khuẩn sống được đưa qua quy trình khử trùng được sử dụng trong phòng thí nghiệm, sau đó vật chứa môi trường nuôi cấy được lau chùi để thu được các tế bào sống sót. Sau đó, các miếng gạc được nuôi cấy trong vài ngày và quan sát thấy các khuẩn lạc tế bào mới. Nếu không có khuẩn lạc nào phát triển thì quá trình khử trùng thành công.
Làm cho đường ống khử trùng đạt được kết quả
Trước khi các phòng thí nghiệm có thể khử trùng thành công phần cứng nuôi cấy tế bào liên quan, họ cần phải có sẵn nguồn cung cấp phù hợp. Việc theo dõi khối lượng lớn thuốc thử, chất tẩy rửa và vật dụng dùng một lần cần thiết cho quá trình khử trùng có thể khó khăn, đặc biệt đối với các phòng thí nghiệm không có lịch sử lâu dài về kỹ thuật vô trùng hoặc sản xuất vô trùng. Đối với mọi thứ từ băng hấp đến giải pháp làm sạch giai đoạn khử nhiễm, việc hợp tác với nhà cung cấp có kinh nghiệm là yếu tố chính để hỗ trợ quá trình khử trùng và thử nghiệm thành công.
