Condiciones
de trabajo en el laboratorio
El laboratorio
de Microbiología es un lugar muy particular. Esto se debe al hecho
de que en esta materia se trabaja con grandes números de
microorganismos, los cuales pueden no ser patógenos, pero sí son
riesgosos para la salud por la gran cantidad de células presentes.
Esto genera la necesidad de una mayor precaución en el trabajo
dentro del laboratorio.
En
microbiología la limpieza es un factor de suma importancia para el
trabajo, al punto de la necesidad de la esterilidad. Es muy
importante entonces definir la palabra esterilización.
Esterilización es el proceso mediante el cual todas las células
vivas (eucariotas, bacterias) son destruidos o removidos de una
superficie o un compuesto. La esterilización permite destruir
células resistentes como las esporas.
Pero
la esterilización no es una técnica sencilla de aplicar. ¿Qué
sucede cuando hay que utilizar una mesada de mármol como las que se
encuentra en el laboratorio de nuestra escuela? Es lógico que no
podemos esterilizar algo tan grande de manera sencilla, pero podemos
reducir la cantidad de microorganismos presentes en estas superficies
para que no representen un riesgo para nuestro trabajo. Esto lo
podemos lograr a través de la desinfección,
que es la destrucción, remoción o inhibición de microorganismos
que puedan causar infecciones en el organismo. Solo se puede hacer
desinfección de superficies. Para la desinfección se utilizan
agentes
desinfectantes, que
son compuestos químicos que se utilizan para la limpieza profunda de
objetos (por ejemplo alcohol, hipoclorito de sodio, cloroxilenol y
otros).
Métodos de
esterilización
Existe una
gran variedad de métodos para esterilizar material en laboratorio.
Por una cuestión de practicidad y facilidad de obtener los equipos,
hay 2 técnicas muy utilizadas: Calor húmedo y calor seco
Calor húmedo
Autoclave
Autoclave
El agua
hierve a aproximadamente 100 ºC (esta temperatura depende de la
presión del lugar; en Bariloche el agua hierve a 98,5 ºC). Esta
temperatura sirve para matar células vegetativas luego de exponerlas
por más de 10 minutos. Pero las esporas de las bacterias pueden
resistir más de 13 horas a 100 ºC.
Para que la
temperatura de ebullición del agua suba se debe generar presión. El
autoclave genera presión interna de tal manera que la temperatura de
ebullición del agua se eleva por sobre los 100 °C. Al elevarse la
temperatura de ebullición del agua se eleva la temperatura de vapor.
El vapor esteriliza las superficies por contacto. Asimismo transfiere
temperatura a cualquier líquido encerrado en un recipiente.
La temperatura
de esterilización recomendada es de 121 ºC por un periodo no
inferior a los 15 minutos (las esporas con mayor resistencia toleran
121 ºC hasta por 12 minutos). A esta temperatura el ADN se degrada y
las enzimas se desnaturalizan.
Algunos pocos
microorganismos son capaces de sobrevivir a temperaturas tan altas
como 95 °C (termófilos), por lo que son resistentes a la
esterilización por autoclave. Sin embargo estos microorganismos
necesitan de altas temperaturas para sobrevivir, por lo que no es
necesario utilizar métodos convencionales de esterilización con
ellos. La temperatura ambiente resulta mortífera para estos
microorganismos.
Esta técnica
resulta muy efectiva para esterilizar superficies pequeñas (cajas de
petri, pinzas, pipetas, etc.) y líquidos y permite envolver el
material en papel sin que esto sea un impedimento del método. Sin
embargo no sirve para esterilizar sustancias heterogéneas ni
compuestos porosos. Tampoco sirve para compuestos sensibles a la
humedad.
Calor seco
Estufa de
esterilización
El calor seco
es menos efectivo que el calor húmedo debido a que el tiempo de
transferencia del calor desde el aire al material es mayor. Sin
embargo el calor seco es más eficiente para esterilizar elementos de
laboratorio que puedan ser corroídos por el vapor (por ejemplo
espátulas de metal, frascos de vidrio esmerilado). Otra ventaja
fundamental es que se puede variar el tiempo sin problemas. En una
esterilización por calor seco típica se recomiendan 180 °C durante
2 hs. Sin embargo este tiempo puede variar hasta incluso días. Otra
ventaja en este método es la desecación del material, el cual queda
libre de humedad y grasas. Este método es fuertemente utilizado en
la biología molecular donde las películas grasosas resultan un una
contaminación grave para estos procesos.
Otras
técnicas de esterilización utilizadas en Microbiología
- Filtración
Esta técnica
se basa en una restricción física (por tamaño) y se utiliza
exclusivamente para líquidos. Se filtra el líquido a través de una
membrana porosa que impedirá el paso de algunos microorganismos
según el tamaño de poro del filtro. Los filtros utilizados para
eliminar bacterias del medio líquido son de 0,22 µm de poro.
Pros:
No altera la composición química de la solución y permite
esterilizar sustancias termolábiles (sensibles a la temperatura).
Contra:
Es dificultoso y lleva mucho tiempo.
- Radiación
La radiación
(por lo general UV) actúa sobre el ADN del microorganismo
desnaturalizándolo o causando mutaciones que serán deletéreas
(mortales). Este método, a pesar de ser poderoso en su capacidad
para esterilizar, sirve exclusivamente para superficies y está
limitado por la incidencia de la radiación. No sirve en ninguna
superficie cubierta por líquidos de cualquier tipo. Las radiaciones
más utilizadas son el UV-B (destruye el ADN, poca penetración), los
rayos X (destruye el ADN y desnaturaliza proteínas, poca
penetración), los microondas (desnaturalizan proteínas, dependen de
la presencia de agua y cocinan) y los rayos gamma (destruyen ADN,
proteínas y fosfolípidos, son muy penetrantes y peligrosos).
Pros:
Muy efectivo en corto tiempo.
Contra:
Solo para superficies. No atraviesa vidrios, films de grasa ni mugre.
El material debe estar totalmente limpio.
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