Esterilización con óxido de etileno (EtO)
Esterilización química a baja temperatura método utilizando gas de óxido de etileno. Es eficaz para esterilizar materiales sensibles al calor y a la humedad como plásticadispositivos electrónicos e instrumentos ópticos. El proceso implica alquilación, donde el óxido de etileno (EtO) altera el ADN y las proteínas de los microorganismos, impidiendo su replicación. Requiere un control preciso de la concentración de gas, la temperatura, la humedad y el tiempo de exposición.
El óxido de etileno (C₂H₄O) es un gas incoloro, inflamable y altamente reactivo. Su eficacia como esterilizante reside en su capacidad de actuar como un potente agente alquilante. El proceso funciona a nivel molecular. El anillo de tres miembros de la molécula de óxido de etileno se abre fácilmente y reacciona con grupos nucleófilos en componentes celulares esenciales. Se dirige principalmente a los grupos sulfhidrilo (-SH), amino (-NH₂), carboxilo (-COOH) e hidroxilo (-OH) presentes en proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN). Al añadir un grupo alquilo a estos sitios, el EtO modifica permanentemente las moléculas, bloqueando los sitios reactivos, provocando la reticulación y, en última instancia, impidiendo el metabolismo y la replicación microbianos. Este mecanismo es eficaz contra todo tipo de microorganismos, incluidas las esporas bacterianas altamente resistentes. Un ciclo típico de esterilización con EtO es complejo y debe controlarse cuidadosamente. Consta de varias fases: preacondicionamiento (ajuste de temperatura y humedad), inyección de gas (introducción del EtO), exposición o tiempo de permanencia (mantener la carga en condiciones específicas durante varias horas) y aireación (eliminación del gas EtO residual). Los parámetros clave son la concentración de gas (normalmente 400–1200 mg/L), la temperatura (normalmente 37–63 °C), la humedad relativa (40–80%) y el tiempo de exposición (1–6 horas). El rango de temperatura más bajo lo hace ideal para materiales que se dañarían por el calor del autoclave, como polímeros, productos electrónicos y dispositivos médicos con diseños complejos. Sin embargo, el EtO es tóxico, cancerígeno y explosivo, lo que requiere estrictos protocolos de seguridad y un largo período de aireación para garantizar que el gas residual se elimine de los artículos esterilizados a niveles seguros antes de que puedan usarse.
Aunque el óxido de etileno fue sintetizado por primera vez en 1859 por Charles-Adolphe Wurtz, su potente actividad biológica no se comprendió plenamente hasta mucho después. Lloyd L. Schrader lo patentó como fumigante para matar insectos en la década de 1920. Su aplicación como agente esterilizante para suministros médicos fue pionera en la década de 1940 y se generalizó en la de 1950, en particular con el auge de los dispositivos médicos de plástico desechables. Según se informa, el ejército estadounidense desarrolló el proceso para esterilizar equipos. Esta innovación fue revolucionaria porque llenó un vacío crítico; antes del EtO, no existía un método confiable para esterilizar el creciente número de instrumentos y suministros sensibles al calor que se estaban volviendo esenciales para la medicina moderna. Permitió la producción en masa y el uso de dispositivos preenvasados, estériles y de un solo uso, que han reducido significativamente el riesgo de infecciones asociadas a la atención médica.
UNESCO Nomenclature: 2401
- Microbiología
Precursores
- descubrimiento del óxido de etileno
- Comprensión de la desinfección química y los agentes alquilantes.
- necesidad de esterilizar materiales incompatibles con el calor o el vapor
Aplicaciones
- esterilización de dispositivos médicos de un solo uso (por ejemplo, jeringas, catéteres)
- Procesamiento de especias para reducir la carga microbiana
- esterilización de instrumentos quirúrgicos delicados
- Preservación de artefactos de archivos y museos
Ideas para posibles innovaciones
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Relacionado con: óxido de etileno, eto, esterilización química, baja temperatura, alquilación, productos sanitarios, plásticos, toxicidad, aireación, sensible al calor.