Stérilisation (microbiologie)

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La stérilisation est une technique destinée à détruire tout germe microbien par exemple d'une préparation (souvent alimentaire). La première technique a consisté à porter cette préparation à haute température, c'est-à-dire de 100 °C à 180 °C. Elle a été inventée par Nicolas Appert, à la fin du xviiie siècle (appertisation) . Cet autodidacte a inventé le procédé à l’origine des conserves et des plats cuisinés et créé à Massy la première conserverie. L'explication scientifique a été fournie, soixante ans après, par Louis Pasteur au xixe siècle.

Dans les secteurs bio-médical et agro-alimentaire, la stérilisation des dispositifs médicaux et industriels est un procédé utilisé pour détruire les germes viables ou cultivables potentiellement infectieux.

Selon la norme NF EN 556, un dispositif médical peut être considéré stérile, si la probabilité théorique qu’un micro-organisme viable soit présent sur ce dispositif est égale ou < à 10−6.

On distingue :

Il n'existe pas de technique de stérilisation universelle. Il faut choisir entre les différentes techniques en prenant en compte les propriétés des objets à stériliser. Les traitements « basse température » (de 25 à 50 °C) sont utilisés entre autres pour les objets ne supportant pas la chaleur. Ces procédés font l'objet d'importants travaux de normalisation, au niveau international, afin notamment de définir les règles précises de leur maîtrise

Un stérilisateur d'antenne chirurgicale avancée de la Première Guerre mondiale

Stérilisation à la chaleur[modifier | modifier le code]

Autoclave dans un hôpital suisse (1914-1918).

Stérilisation à la chaleur sèche[modifier | modifier le code]

Le processus de stérilisation à la chaleur sèche est accompli par conduction. En effet, la chaleur est absorbée par la surface extérieure du dispositif que l'on veut stériliser. Ensuite la chaleur diffuse dans la couche suivante. Finalement, la totalité de l'élément atteint la bonne température nécessaire pour obtenir la stérilisation. Le temps et la température idéaux pour la stérilisation à la chaleur sèche sont de 160 °C (160 °C) pendant 2 heures ou 170 °C (171,1 °C) pendant 1 heure[1]. Le dispositif doit être sec avant la stérilisation car l'eau pourrait interférer avec le processus.La chaleur sèche détruit les micro-organismes en provoquant une coagulation des protéines .Ce mode de stérilisation aujourd'hui proscrit a été utilisé en milieu hospitalier depuis la fin du xixe siècle. Il s'effectuait dans un four appelé four Pasteur (poupinel) et il s'agit d'une stérilisation physique qui résulte de l'oxydation des protéines

On peut stériliser par la chaleur sèche : four Pasteur souvent dit « Poupinel » ou par la chaleur humide : autoclave ou tyndallisation.

La stérilisation par la chaleur humide donne de meilleur résultats (en particulier c’est la seule utilisable pour détruire les prions de façon fiable). Ce procédé est conseillé et le seul légalement autorisé pour stériliser les objets utilisés en thérapeutique (instruments chirurgicaux, pansements...).

L’efficacité de tous les procédés de stérilisation dépend de la propreté initiale de l’objet à stériliser, donc de sa préparation.

Stérilisation à la vapeur[modifier | modifier le code]

Le dispositif contaminé est mis à tremper dans une solution de détergent désinfectant puis rincé. Ensuite, la stérilisation à la chaleur humide est effectuée au moyen de vapeur saturée et sous pression (pour atteindre la température nécessaire). Comme dit précédemment, ce procédé de stérilisation, le plus fiable et le plus facile à contrôler, représente donc le premier choix pour le matériel qui résiste aux températures de 120 à 134° C et à l’humidité.

Principe

Le matériel à stériliser sont placés sur des grilles ou dans des conteneurs perméables à la vapeur puis exposé à l’action de la vapeur d’eau saturée et sous pression avec des paramètres temps/température déterminés.

Les températures à atteindre sont en principe de 121° C pendant 20 minutes pour détruire les bactéries et de 134° C pendant 20 minutes pour les prions.

Aucune bactérie végétative ne résiste à cette température. Seules quelques spores bactériennes pourront survivre à 116 ° C mais elles sont exceptionnelles.

Stérilisation basse température[modifier | modifier le code]

Stérilisation à l'oxyde d'éthylène[2][modifier | modifier le code]

Utilisée dans le domaine médical ou vétérinaire pour traiter par exemple les ligatures qui ne supportent pas la vapeur. Utilisée aussi dans les cas où une diffusion à travers l'objet est nécessaire (ouvrages littéraires). Cette stérilisation est réalisée généralement dans des autoclaves dont le volume varie de 300 litres pour les plus petits à 10 m3 pour les plus grands. Deux techniques sont possibles :

  • travail en dépression, avec de l'oxyde d'éthylène concentré (30 % dans du gaz carbonique) ;
  • travail sous pression, avec une concentration plus faible en oxyde d'éthylène (12 % dans du gaz carbonique).

L'opération comprend l'introduction de pièces dans l'appareil, la mise sous vide, l'introduction du gaz, la phase de diffusion/stérilisation, l'extraction du gaz et la désorption des objets. Cette dernière phase est plus longue en cas de travail en dépression (gaz plus concentré).

Compte tenu du caractère explosif et de la toxicité de l'oxyde d'éthylène[3] , il convient d'être très exigeant sur la qualité des appareils utilisés et sur leur maintenance.

Stérilisation par des rayonnements ultraviolets[modifier | modifier le code]

Stérilisation par des rayonnements ionisants[modifier | modifier le code]

  • Stérilisation plasma[4] : le matériel à stériliser est soumis aux électrons, ions et photons issus d'un plasma.
  • Stérilisation par faisceau d'électrons
  • Stérilisation par irradiation gamma[2] : la radiostérilisation du matériel médico-chirurgical par rayonnement gamma est réalisé avec une dose de l'ordre de 25 kGy et peut s’effectuer sur un matériel déjà placé dans son emballage définitif.[5]

Normes internationales (ISO)[modifier | modifier le code]

  • ISO 17665-1 (vapeur, remplace ISO 11134),
  • ISO 11135 (oxyde d'éthylène),
  • ISO 11137 (irradiation),
  • ISO 11139 (vocabulaire),

Normes française/ européennes (AFNOR)[modifier | modifier le code]

  • EN 550 (oxyde d'éthylène)
  • EN 552 (irradiation)
  • EN 554 (vapeur)

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) E. M. DARMADY, K. E. A. HUGHES, J. D. JONES, D. PRINCE, AND WINIFRED TUKE, « Sterilization by dry heat », J. clin. Path,‎ , p. 7 (lire en ligne)
  2. a et b L. Costa, M. P. Luda, L. Trossarelli et E. M. Brach del Prever, « Oxidation in orthopaedic UHMWPE sterilized by gamma-radiation and ethylene oxide », Biomaterials, vol. 19,‎ , p. 659-668 (DOI 10.1016/S0142-9612(97)00160-9, lire en ligne)
  3. Fiche toxicologique Oxyde d'éthylène - document INRS
  4. (en) S. Lerouge, M. R. Wertheimer et L'h Yahia, « Plasma Sterilization: A Review of Parameters, Mechanisms, and Limitations », Plasmas and Polymers, vol. 6,‎ , p. 175-188 (ISSN 1084-0184 et 1572-8978, DOI 10.1023/A:1013196629791, lire en ligne)
  5. « Biomep - Rubrique », sur www.biomep.fr (consulté le 25 mai 2016)

Voir aussi[modifier | modifier le code]