Antybakteryjne
Środek przeciwdrobnoustrojowy to środek, który zabija mikroorganizmy ( środek bakteriobójczy ) lub zatrzymuje ich wzrost ( środek bakteriostatyczny ). Leki przeciwdrobnoustrojowe można pogrupować według mikroorganizmów, przeciwko którym działają przede wszystkim. Na przykład antybiotyki stosuje się przeciwko bakteriom , a przeciwgrzybicze przeciw grzybom . Można je również podzielić ze względu na pełnioną funkcję. Stosowanie leków przeciwdrobnoustrojowych do leczenia infekcji jest znane jako chemioterapia przeciwdrobnoustrojowa , natomiast stosowanie leków przeciwdrobnoustrojowych w celu zapobiegania zakażeniu jest znane jako profilaktyka przeciwdrobnoustrojowa . [ potrzebne źródło ]
Główne klasy środków przeciwdrobnoustrojowych to środki dezynfekujące (środki nieselektywne, takie jak wybielacze ), które zabijają szeroką gamę drobnoustrojów na powierzchniach nieożywionych, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się choroby, środki antyseptyczne (stosowane do żywej tkanki i pomagające ograniczyć infekcję podczas operacji) oraz antybiotyki (które niszczą mikroorganizmy w organizmie). Termin „antybiotyk” pierwotnie dotyczył tylko preparatów pochodzących z żywych mikroorganizmów, ale obecnie stosuje się go również do syntetycznych , takich jak sulfonamidy lub fluorochinolony . Chociaż termin ten był kiedyś ograniczony do środków przeciwbakteryjnych (i jest często używany jako ich synonim przez lekarzy i w literaturze medycznej), jego kontekst rozszerzył się i obejmuje wszystkie środki przeciwdrobnoustrojowe. Środki przeciwbakteryjne można dalej podzielić na bakteriobójcze , które zabijają bakterie, oraz środki bakteriostatyczne , które spowalniają lub hamują wzrost bakterii. W odpowiedzi dalsze postępy w technologiach przeciwdrobnoustrojowych zaowocowały rozwiązaniami, które mogą wykraczać poza zwykłe hamowanie wzrostu drobnoustrojów. Zamiast tego opracowano pewne rodzaje porowatych mediów, które zabijają drobnoustroje w kontakcie.
Historia
Stosowanie środków przeciwdrobnoustrojowych jest powszechną praktyką od co najmniej 2000 lat. Starożytni Egipcjanie i starożytni Grecy używali określonych pleśni i ekstraktów roślinnych do leczenia infekcji.
W XIX wieku mikrobiolodzy, tacy jak Louis Pasteur i Jules Francois Joubert, zaobserwowali antagonizm między niektórymi bakteriami i dyskutowali o zaletach kontrolowania tych interakcji w medycynie. Prace Louisa Pasteura nad fermentacją i spontanicznym wytwarzaniem doprowadziły do rozróżnienia bakterii beztlenowych i tlenowych. Informacje zebrane przez Pasteura skłoniły Josepha Listera do włączenia metod antyseptycznych, takich jak sterylizacja narzędzi chirurgicznych i oczyszczanie ran, do zabiegów chirurgicznych. Wdrożenie tych technik antyseptycznych drastycznie zmniejszyło liczbę infekcji i późniejszych zgonów związanych z zabiegami chirurgicznymi. Praca Louisa Pasteura w dziedzinie mikrobiologii doprowadziła również do opracowania wielu szczepionek przeciwko zagrażającym życiu chorobom, takim jak wąglik i wścieklizna . 3 września 1928 roku Alexander Fleming wrócił z wakacji i odkrył, że szalka Petriego wypełniona Staphylococcus została podzielona na kolonie z powodu przeciwdrobnoustrojowego grzyba Penicillium rubens . Fleming i jego współpracownicy starali się wyizolować środek przeciwdrobnoustrojowy, ale odnieśli się do jego potencjału terapeutycznego w 1929 roku w British Journal of Experimental Pathology . W 1942 roku Howard Florey , Ernst Chain i Edward Abraham wykorzystali pracę Fleminga do oczyszczenia i ekstrakcji penicyliny do celów leczniczych, zdobywając w 1945 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny .
Chemiczny
Antybakteryjne
Leki przeciwbakteryjne są stosowane w leczeniu infekcji bakteryjnych . Antybiotyki są ogólnie klasyfikowane jako beta-laktamy , makrolidy , chinolony, tetracykliny lub aminoglikozydy . Ich klasyfikacja w ramach tych kategorii zależy od ich widm przeciwdrobnoustrojowych, farmakodynamiki i składu chemicznego. Długotrwałe stosowanie niektórych leków przeciwbakteryjnych może zmniejszyć liczbę bakterii jelitowych , co może mieć negatywny wpływ na zdrowie . Spożywanie probiotyków i rozsądne odżywianie może pomóc w zastąpieniu zniszczonej flory jelitowej . Przeszczep kału można rozważyć u pacjentów, którzy mają trudności z rekonwalescencją po długotrwałym leczeniu antybiotykami, jak w przypadku nawracających zakażeń Clostridioides difficile .
Odkrycie, rozwój i stosowanie środków przeciwbakteryjnych w XX wieku zmniejszyło śmiertelność z powodu infekcji bakteryjnych. Era antybiotyków rozpoczęła się wraz z terapeutycznym zastosowaniem leków sulfonamidowych w 1936 r., po którym nastąpił „złoty” okres odkrycia od około 1945 do 1970 r., kiedy to odkryto i opracowano szereg strukturalnie zróżnicowanych i wysoce skutecznych środków. Od 1980 r. zmniejszyło się wprowadzanie nowych środków przeciwdrobnoustrojowych do użytku klinicznego, częściowo z powodu ogromnych kosztów opracowywania i testowania nowych leków. Równolegle nastąpił alarmujący wzrost oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe bakterii, grzybów, pasożytów i niektórych wirusów na wiele istniejących czynników.
Leki przeciwbakteryjne należą do najczęściej stosowanych leków i często nadużywanych przez lekarzy, na przykład w wirusowych infekcjach dróg oddechowych . W wyniku powszechnego i nierozsądnego stosowania środków przeciwbakteryjnych nastąpiło przyspieszone pojawianie się patogenów opornych na antybiotyki, co stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego na świecie. Problem oporności wymaga podjęcia nowych wysiłków w celu poszukiwania środków przeciwbakteryjnych skutecznych przeciwko chorobotwórczym bakteriom opornym na obecne środki przeciwbakteryjne. Możliwe strategie osiągnięcia tego celu obejmują zwiększenie pobierania próbek z różnych środowisk i zastosowanie metagenomiki do identyfikacji związków bioaktywnych wytwarzanych przez obecnie nieznane i niehodowane mikroorganizmy, a także rozwój bibliotek małocząsteczkowych dostosowanych do celów bakteryjnych.
Leki przeciwgrzybicze
Środki przeciwgrzybicze są stosowane do zabijania lub zapobiegania dalszemu wzrostowi grzybów . W medycynie są stosowane w leczeniu infekcji, takich jak grzybica stóp , grzybica i pleśniawki , i działają poprzez wykorzystanie różnic między komórkami ssaków i grzybów. W przeciwieństwie do bakterii, zarówno grzyby, jak i ludzie są eukariontami . Zatem komórki grzyba i człowieka są podobne na poziomie molekularnym, co utrudnia znalezienie celu ataku leku przeciwgrzybiczego, który nie występuje również w organizmie gospodarza. W związku z tym niektóre z tych leków często mają skutki uboczne . Niektóre z tych działań niepożądanych mogą zagrażać życiu, jeśli lek nie jest stosowany prawidłowo. [ potrzebne źródło ]
Oprócz zastosowania w medycynie, środki przeciwgrzybicze są często poszukiwane do zwalczania pleśni w wilgotnych lub mokrych materiałach domowych. Wodorowęglan sodu (soda oczyszczona) naniesiony na powierzchnie działa przeciwgrzybiczo. Innym roztworem przeciwgrzybiczym stosowanym po czyszczeniu sodą lub bez niego jest mieszanka nadtlenku wodoru i cienkiej powłoki powierzchniowej, która neutralizuje pleśń i zamyka powierzchnię, aby zapobiec uwalnianiu zarodników. Niektóre farby są również produkowane z dodatkiem środka przeciwgrzybiczego do stosowania w obszarach o wysokiej wilgotności, takich jak łazienki lub kuchnie. Inne przeciwgrzybicze środki do obróbki powierzchni zazwyczaj zawierają warianty metali, o których wiadomo, że powstrzymują rozwój pleśni, np. pigmenty lub roztwory zawierające miedź , srebro lub cynk . Roztwory te nie są zwykle dostępne dla ogółu społeczeństwa ze względu na ich toksyczność. [ potrzebne źródło ]
Leki przeciwwirusowe
Leki przeciwwirusowe to klasa leków stosowanych specjalnie w leczeniu infekcji wirusowych . Podobnie jak antybiotyki, specyficzne środki przeciwwirusowe są stosowane w przypadku określonych wirusów. Należy je odróżnić od środków wirusobójczych , które aktywnie dezaktywują cząsteczki wirusa poza organizmem. [ potrzebne źródło ]
Wiele leków przeciwwirusowych jest przeznaczonych do leczenia infekcji retrowirusami , w tym HIV . Do ważnych leków przeciwretrowirusowych należy klasa inhibitorów proteazy . Wirusy opryszczki , najlepiej znane z wywoływania opryszczki wargowej i opryszczki narządów płciowych , są zazwyczaj leczone analogiem nukleozydu acyklowirem . Wirusowe zapalenie wątroby jest wywoływane przez pięć niespokrewnionych wirusów hepatotropowych (AE) i może być leczone lekami przeciwwirusowymi w zależności od rodzaju zakażenia. Niektóre grypy A i B uodporniły się na inhibitory neuraminidazy, takie jak oseltamiwir , i trwają poszukiwania nowych substancji. [ potrzebne źródło ]
Środki przeciwpasożytnicze
Leki przeciwpasożytnicze to klasa leków wskazanych w leczeniu chorób zakaźnych, takich jak leiszmanioza , malaria i choroba Chagasa , które są wywoływane przez pasożyty, takie jak nicienie , tasiemce , przywry i zakaźne pierwotniaki . Leki przeciwpasożytnicze obejmują metronidazol , jodochinol i albendazol . Podobnie jak wszystkie terapeutyczne środki przeciwdrobnoustrojowe, muszą one zabijać organizm infekujący bez poważnego uszkodzenia gospodarza. [ potrzebne źródło ]
Terapia o szerokim spektrum działania
Leki o szerokim spektrum działania są aktywne przeciwko wielu klasom patogenów. Takie środki terapeutyczne zostały zasugerowane jako potencjalne terapie ratunkowe w przypadku pandemii . [ potrzebne lepsze źródło ]
Niefarmaceutyczne
Jako środki przeciwdrobnoustrojowe stosuje się szeroką gamę związków chemicznych i naturalnych. Kwasy organiczne i ich sole są szeroko stosowane w produktach spożywczych, np. kwas mlekowy , kwas cytrynowy , kwas octowy , jako składniki lub środki dezynfekujące. Na przykład tusze wołowe są często spryskiwane kwasami, a następnie płukane lub gotowane na parze, aby zmniejszyć częstość występowania Escherichia coli . [ potrzebne źródło ]
Powierzchnie ze stopów miedzi mają naturalne, nieodłączne właściwości przeciwdrobnoustrojowe i mogą zabijać mikroorganizmy, takie jak E. coli i Staphylococcus . Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych zatwierdziła rejestrację 355 takich antybakteryjnych stopów miedzi . Oprócz regularnego czyszczenia, w niektórych obiektach opieki zdrowotnej i systemach transportu metra instaluje się antybakteryjne stopy miedzi jako środek higieny publicznej. Miedź w postaci nanocząstek cieszy się coraz większym zainteresowaniem ze względu na wewnętrzne właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Inne kationy metali ciężkich, takie jak Hg 2+ i Pb 2+ , mają działanie przeciwdrobnoustrojowe, ale mogą być toksyczne. W ostatnich latach badano aktywność przeciwdrobnoustrojową związków koordynacyjnych.
Tradycyjni zielarze używali roślin do leczenia chorób zakaźnych. Wiele z tych roślin zostało naukowo zbadanych pod kątem działania przeciwbakteryjnego, a niektóre produkty roślinne wykazano, że hamują wzrost mikroorganizmów chorobotwórczych. Wydaje się, że wiele z tych środków ma strukturę i sposób działania różniący się od obecnie stosowanych antybiotyków, co sugeruje, że oporność krzyżowa z już stosowanymi środkami może być minimalna.
Olejki eteryczne
wiele olejków eterycznych zawartych w farmakopeach ziołowych ma działanie przeciwdrobnoustrojowe, przy czym olejki laurowe , cynamonowe , goździkowe i tymiankowe mają najsilniejsze działanie w badaniach patogenów bakteryjnych przenoszonych przez żywność . Olej kokosowy znany jest również ze swoich właściwości antybakteryjnych. Aktywne składniki obejmują terpenoidy i metabolity wtórne . Pomimo ich powszechnego zastosowania w medycynie alternatywnej , olejki eteryczne mają ograniczone zastosowanie w medycynie głównego nurtu. Chociaż od 25 do 50% związków farmaceutycznych pochodzi z roślin, żaden nie jest stosowany jako środek przeciwdrobnoustrojowy, chociaż zwiększono liczbę badań w tym kierunku. Bariery dla zwiększonego wykorzystania w medycynie głównego nurtu obejmują słaby nadzór regulacyjny i kontrolę jakości, błędnie oznakowane lub błędnie zidentyfikowane produkty oraz ograniczone sposoby dostawy. [ potrzebne źródło ]
Pestycydy przeciwdrobnoustrojowe
Zgodnie z amerykańską Agencją Ochrony Środowiska (EPA) i zdefiniowaną przez federalną ustawę o środkach owadobójczych, grzybobójczych i gryzoniobójczych pestycydy przeciwdrobnoustrojowe są stosowane w celu kontrolowania wzrostu drobnoustrojów poprzez dezynfekcję, warunki sanitarne lub ograniczenie rozwoju oraz w celu ochrony obiektów nieożywionych, procesy lub systemy przemysłowe, powierzchnie, wodę lub inne substancje chemiczne przed zanieczyszczeniem, zanieczyszczeniem lub zepsuciem spowodowanym przez bakterie, wirusy, grzyby, pierwotniaki, algi lub szlam. EPA monitoruje produkty, takie jak środki dezynfekujące / odkażające do użytku w szpitalach lub domach, w celu ustalenia skuteczności. Produkty przeznaczone dla zdrowia publicznego są zatem objęte tym systemem monitorowania, w tym produkty używane do wody pitnej, basenów, urządzeń sanitarnych żywności i innych powierzchni środowiskowych. Te produkty pestycydowe są rejestrowane przy założeniu, że przy prawidłowym stosowaniu nie wykazują nieuzasadnionych skutków ubocznych dla ludzi lub środowiska. Nawet gdy niektóre produkty znajdą się na rynku, EPA nadal je monitoruje i ocenia, aby upewnić się, że zachowują skuteczność w ochronie zdrowia publicznego. [ potrzebne źródło ]
Produkty zdrowia publicznego regulowane przez EPA są podzielone na trzy kategorie:
- Sterylizatory (środki sporobójcze): Wyeliminuj wszystkie bakterie, grzyby, zarodniki i wirusy.
- Środki dezynfekujące: niszczą lub dezaktywują mikroorganizmy (bakterie, grzyby, wirusy), ale nie mogą działać jako środki sporobójcze (ponieważ te formy są najtrudniejsze do zniszczenia). Zgodnie z danymi dotyczącymi skuteczności, EPA klasyfikuje środek dezynfekujący jako środek dezynfekujący o ograniczonym, ogólnym/szerokim spektrum działania lub jako środek dezynfekujący dla szpitali.
- Środki dezynfekujące: zmniejszają liczbę mikroorganizmów, ale nie zabijają ani nie eliminują ich wszystkich.
Bezpieczeństwo pestycydów przeciwdrobnoustrojowych
Pestycydy przeciwdrobnoustrojowe mogą potencjalnie być głównym czynnikiem oporności na leki. Organizacje takie jak Światowa Organizacja Zdrowia wzywają do znacznego ograniczenia ich stosowania na całym świecie, aby temu przeciwdziałać. Zgodnie z Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorób z 2010 r., pracownicy służby zdrowia mogą podjąć kroki w celu poprawy swoich środków bezpieczeństwa przed narażeniem na pestycydy przeciwdrobnoustrojowe. Zaleca się, aby pracownicy minimalizowali narażenie na te czynniki poprzez noszenie środków ochrony osobistej, takich jak rękawice i okulary ochronne. Ponadto ważne jest, aby właściwie postępować zgodnie z instrukcjami obsługi, ponieważ w ten sposób EPA uznała je za bezpieczne w użyciu. Pracownicy powinni być edukowani w zakresie zagrożeń dla zdrowia i zachęcani do szukania pomocy medycznej w przypadku narażenia.
Ozon
Ozon może zabijać mikroorganizmy w powietrzu, wodzie i sprzęcie procesowym i był stosowany w takich miejscach, jak wentylacja wyciągowa kuchni, śmietniki, osadniki tłuszczu, biogazownie, oczyszczalnie ścieków, produkcja tekstyliów, browary, mleczarnie , produkcja żywności i środków higieny , przemysł farmaceutyczny , rozlewniach, ogrodach zoologicznych, miejskich systemach wody pitnej, basenach i spa, a także w praniu odzieży i usuwaniu pleśni i zapachów w pomieszczeniach. [ potrzebne źródło ]
Peelingi antybakteryjne
Peelingi przeciwdrobnoustrojowe mogą zmniejszyć gromadzenie się zapachów i plam na peelingach, co z kolei poprawia ich trwałość. Te zarośla są również dostępne w różnych kolorach i stylach. Ponieważ technologia przeciwdrobnoustrojowa rozwija się w szybkim tempie, peelingi te są łatwo dostępne, a bardziej zaawansowane wersje pojawiają się na rynku każdego roku. Bakterie te mogłyby następnie rozprzestrzenić się na biurka, pokoje socjalne, komputery i inne wspólne technologie. Może to prowadzić do wybuchów epidemii i infekcji, takich jak MRSA, których leczenie kosztuje branżę opieki zdrowotnej 20 miliardów dolarów rocznie.
Halogeny
Pierwiastki takie jak chlor, jod, fluor i brom są z natury niemetaliczne i stanowią rodzinę halogenów. Każdy z tych halogenów ma inne działanie przeciwdrobnoustrojowe, na które wpływają różne czynniki, takie jak pH, temperatura, czas kontaktu i rodzaj mikroorganizmu. Chlor i jod to dwa najczęściej stosowane środki przeciwdrobnoustrojowe. Chlor jest szeroko stosowany jako środek dezynfekujący w stacjach uzdatniania wody, przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. W oczyszczalniach ścieków chlor jest szeroko stosowany jako środek dezynfekujący. Utlenia rozpuszczalne zanieczyszczenia oraz zabija bakterie i wirusy. Jest również wysoce skuteczny przeciwko przetrwalnikom bakteryjnym. Sposób działania polega na zerwaniu wiązań obecnych w tych mikroorganizmach. Kiedy enzym bakteryjny wchodzi w kontakt ze związkiem zawierającym chlor, atom wodoru w tej cząsteczce zostaje przesunięty i zastąpiony chlorem. To w ten sposób zmienia funkcję enzymu, co z kolei prowadzi do śmierci bakterii. Jod jest najczęściej używany do sterylizacji i oczyszczania ran. Trzy główne związki przeciwdrobnoustrojowe zawierające jod to roztwór alkoholowo-jodowy, wodny roztwór jodu i jodofory. Jodofory są bardziej bakteriobójcze i są stosowane jako środki antyseptyczne, ponieważ są mniej drażniące po nałożeniu na skórę. Z drugiej strony zarodniki bakterii nie mogą zostać zabite przez jod, ale mogą zostać zahamowane przez jodofory. Wzrost mikroorganizmów zostaje zahamowany, gdy jod wnika do komórek i utlenia białka, materiał genetyczny i kwasy tłuszczowe. Brom jest również skutecznym środkiem przeciwdrobnoustrojowym stosowanym w stacjach uzdatniania wody. Po zmieszaniu z chlorem jest wysoce skuteczny przeciwko zarodnikom bakterii, takim jak S. faecalis. [ potrzebne źródło ]
Alkohole
Alkohole są powszechnie stosowane jako środki dezynfekujące i antyseptyczne. Alkohole zabijają bakterie wegetatywne, większość wirusów i grzybów. Alkohol etylowy, n-propanol i alkohol izopropylowy to najczęściej stosowane środki przeciwdrobnoustrojowe. Metanol jest również środkiem dezynfekującym, ale nie jest powszechnie stosowany, ponieważ jest silnie trujący. Escherichia coli , Salmonella i Staphylococcus aureus to kilka bakterii, których wzrost może być hamowany przez alkohole. Alkohole mają wysoką skuteczność przeciwko wirusom otoczkowym (60-70% alkohol etylowy) 70% alkohol izopropylowy lub etanol są wysoce skuteczne jako środek przeciwdrobnoustrojowy. W obecności wody 70% alkohol powoduje koagulację białek, hamując w ten sposób wzrost drobnoustrojów. Alkohole nie są dość skuteczne, jeśli chodzi o zarodniki. Sposób działania polega na denaturacji białek. Alkohole zakłócają wiązania wodorowe obecne w strukturze białka. Alkohole rozpuszczają również błony lipidowe obecne w mikroorganizmach. Zakłócenie błony komórkowej to kolejna właściwość alkoholi, które pomagają w śmierci komórki. Alkohole to tanie i skuteczne środki przeciwdrobnoustrojowe. Są szeroko stosowane w przemyśle farmaceutycznym. Alkohole są powszechnie stosowane w środkach do dezynfekcji rąk, środkach antyseptycznych i dezynfekujących.
Fenol i związki fenolowe
Fenol znany również jako kwas karbolowy był jednym z pierwszych związków chemicznych, który był stosowany jako środek przeciwdrobnoustrojowy. Posiada wysokie właściwości antyseptyczne. Jest bakteriostatyczny w stężeniu 0,1%-1% i bakteriobójczy/grzybobójczy w stężeniu 1%-2%. 5% roztwór zabija przetrwalniki wąglika w ciągu 48 godzin. Fenole są najczęściej stosowane w płynach do płukania jamy ustnej i domowych środkach czyszczących. Działają przeciwko szerokiej gamie bakterii, grzybów i wirusów. Obecnie stosuje się pochodne fenolu, takie jak tymol i krezol, ponieważ są one mniej toksyczne w porównaniu z fenolem. Te związki fenolowe mają pierścień benzenowy wraz z grupą –OH wbudowaną w ich strukturę. Mają wyższą aktywność przeciwdrobnoustrojową. Związki te hamują rozwój mikroorganizmów poprzez wytrącanie białek, co prowadzi do ich denaturacji oraz przenikanie do błony komórkowej mikroorganizmów i jej niszczenie. Związki fenolowe mogą również dezaktywować enzymy i uszkadzać aminokwasy w komórkach drobnoustrojów. Fenole, takie jak fenticchlore, środek przeciwbakteryjny i przeciwgrzybiczy, są stosowane jako doustne leczenie zakażeń grzybiczych. Trischlosan jest wysoce skuteczny zarówno przeciwko bakteriom Gram-dodatnim, jak i Gram-ujemnym. Heksachlorofen (Bisfenol) jest stosowany jako środek powierzchniowo czynny. Jest szeroko stosowany w mydłach, płynach do mycia rąk i produktach do pielęgnacji skóry ze względu na swoje właściwości antyseptyczne. Stosowany jest również jako środek sterylizujący. Krezol jest skutecznym środkiem przeciwbakteryjnym i jest szeroko stosowany w płynach do płukania ust i kroplach na kaszel. Fenole mają wysoką aktywność przeciwdrobnoustrojową przeciwko bakteriom, takim jak Staphylococcus epidermidis i Pseudomonas aeruginosa. [ potrzebne źródło ] Roztwory wodne 2-fenylofenolu stosuje się w zanurzeniowych zabiegach pakowania owoców . (Nie jest to jednak stosowane na materiałach opakowaniowych .) Ihloff i Kalitzki 1961 znajdują niewielką, ale mierzalną ilość pozostałości w skórce owoców przetworzonych w ten sposób.
aldehydy
Wykazują wysoką skuteczność przeciwko bakteriom, grzybom i wirusom. Aldehydy hamują wzrost bakterii poprzez przerwanie błony zewnętrznej. Stosowane są do dezynfekcji i sterylizacji narzędzi chirurgicznych. Ponieważ są wysoce toksyczne, nie są stosowane w środkach antyseptycznych. Obecnie tylko trzy związki aldehydowe mają szerokie praktyczne zastosowanie jako biocydy dezynfekujące, a mianowicie aldehyd glutarowy, formaldehyd i orto-ftalaldehyd (OPA), pomimo wykazania, że wiele innych aldehydów ma dobrą aktywność przeciwdrobnoustrojową. Jednak ze względu na długi czas kontaktu powszechnie preferowane są inne środki dezynfekujące.
Fizyczny
Ciepło
Mikroorganizmy mają minimalną, optymalną i maksymalną temperaturę wzrostu. Zarówno wysoka, jak i niska temperatura są wykorzystywane jako fizyczne czynniki kontroli. Różne organizmy wykazują różny stopień odporności lub wrażliwości na ciepło lub temperaturę, niektóre organizmy, takie jak przetrwalniki bakteryjne, są bardziej odporne, podczas gdy komórki wegetatywne są mniej odporne i łatwo giną w niższych temperaturach. Inną metodą polegającą na wykorzystaniu ciepła do zabijania mikroorganizmów jest sterylizacja frakcyjna. Proces ten polega na wystawieniu na działanie temperatury 100 stopni Celsjusza przez godzinę, na każdej przez kilka dni. Sterylizacja frakcyjna jest również nazywana tyndalizacją. Za pomocą tej metody można zabić endospory bakteryjne. Zarówno suche, jak i wilgotne ciepło skutecznie eliminuje drobnoustroje. Na przykład słoiki używane do przechowywania przetworów, takich jak dżem , można sterylizować, podgrzewając je w konwencjonalnym piekarniku . Ciepło jest również wykorzystywane w pasteryzacji , metodzie spowalniającej psucie się żywności, takiej jak mleko, ser, soki, wina i ocet. Takie produkty są podgrzewane do określonej temperatury przez określony czas, co znacznie zmniejsza liczbę szkodliwych mikroorganizmów. Niska temperatura jest również wykorzystywana do hamowania aktywności drobnoustrojów poprzez spowolnienie ich metabolizmu.
Promieniowanie
Żywność jest często napromieniana w celu zabicia szkodliwych patogenów . Istnieją dwa rodzaje promieniowania stosowane do hamowania wzrostu mikroorganizmów – promieniowanie jonizujące i niejonizujące. Typowe źródła promieniowania stosowane w sterylizacji żywności obejmują kobalt-60 ( emiter promieniowania gamma ), wiązki elektronów i promienie rentgenowskie . Światło ultrafioletowe jest również wykorzystywane do dezynfekcji wody pitnej, zarówno w małych systemach do użytku osobistego, jak i w systemach oczyszczania wody na większą skalę.
Osuszanie
Osuszanie jest również znane jako odwodnienie. Jest to stan skrajnej suchości lub proces skrajnego wysuszenia. Niektóre mikroorganizmy, takie jak bakterie, drożdże i pleśnie, wymagają wody do swojego wzrostu. Osuszanie wysusza zawartość wody, hamując w ten sposób rozwój drobnoustrojów. W przypadku dostępności wody bakterie wznawiają swój wzrost, dlatego wysuszenie nie hamuje całkowicie wzrostu bakterii. Instrument używany do przeprowadzenia tego procesu nazywa się eksykatorem. Proces ten jest szeroko stosowany w przemyśle spożywczym i jest skuteczną metodą konserwacji żywności. Osuszanie jest również szeroko stosowane w przemyśle farmaceutycznym do przechowywania szczepionek i innych produktów. [ potrzebne źródło ]
Powierzchnie antybakteryjne
Powierzchnie przeciwdrobnoustrojowe są zaprojektowane tak, aby albo hamować zdolność mikroorganizmów do wzrostu, albo uszkadzać je przez procesy chemiczne ( toksyczność miedzi ) lub fizyczne (mikro/nano-kolumny rozrywające ściany komórkowe). Powierzchnie te są szczególnie ważne dla branży medycznej. Projektowanie skutecznych powierzchni antybakteryjnych wymaga dogłębnego zrozumienia początkowych mechanizmów adhezji drobnoustrojów do powierzchni. Symulacja dynamiki molekularnej i obrazowanie poklatkowe są zazwyczaj wykorzystywane do badania tych mechanizmów.
Ciśnienie osmotyczne
Ciśnienie osmotyczne to ciśnienie wymagane do zapobieżenia przedostaniu się rozpuszczalnika z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskim stężeniu przez półprzepuszczalną membranę. Kiedy stężenie rozpuszczonych materiałów lub substancji rozpuszczonej jest wyższe wewnątrz komórki niż na zewnątrz, mówi się, że komórka znajduje się w środowisku hipotonicznym i woda wpłynie do komórki. Gdy bakteria zostanie umieszczona w roztworze hipertonicznym, powoduje to plazmolizę lub komórkę kurcząc się, podobnie jak w roztworze hipotonicznym, bakterie ulegają plazmotyzie lub stanowi nabrzmienia. Ta plazmoliza i plazmotyza zabija bakterie, ponieważ powoduje zmianę ciśnienia osmotycznego.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Indeks środków przeciwdrobnoustrojowych — stale aktualizowana lista środków przeciwdrobnoustrojowych znajdujących się w literaturze naukowej (obejmuje ekstrakty roślinne i peptydy)
- Narodowe Centrum Informacji o Pestycydach
- Przegląd zastosowania środków przeciwdrobnoustrojowych w zastosowaniach z tworzywami sztucznymi
- BURDEN of Resistance and Disease in European Nations – Projekt UE mający na celu oszacowanie obciążenia finansowego związanego z opornością na antybiotyki w europejskich szpitalach
- Lista środków przeciwdrobnoustrojowych Cochrane Wounds ( PDF )
- https://courses.lumenlearning.com/microbiology/chapter/using-physical-methods-to-control-microorganis