Descontaminação para Biossegurança laboratorial

Robert M. Rioux e Zhifeng Chen, Universidade Estadual da Pensilvânia, University Park, PA

A descontaminação é essencial para a biossegurança laboratorial, pois o acúmulo de contaminação microbiana em laboratório pode levar à transmissão da doença. O grau de descontaminação pode ser classificado como desinfecção ou esterilização. A desinfecção visa eliminar todos os microrganismos patogênicos, com exceção de esporos bacterianos em superfícies de laboratório ou equipamentos. A esterilização, por outro lado, visa eliminar toda a vida microbiana. Diferentes métodos estão disponíveis, que incluem produtos químicos, calor e radiação, e mais uma vez dependem do grau de descontaminação, bem como da concentração dos microrganismos contaminantes, presença de matéria orgânica e tipo de equipamento ou superfície a ser limpa. Cada método tem suas vantagens e medidas de precaução que precisam ser tomadas para evitar riscos.

Seja claro sobre o grau de descontaminação que precisa ser realizado em laboratório e, em seguida, inspecione o tipo, concentração e localização de microrganismos presentes no laboratório. Com essas informações, escolha métodos adequados dependendo das características de cada método e determine o plano mais adequado para resolver problemas de contaminação. Por exemplo, se um método de descontaminação química for usado, deve ser tomada uma decisão sobre a temperatura e o tempo de contato apropriados aplicados. São necessárias precauções para cada método para evitar submeter os indivíduos a riscos químicos e físicos e radiação durante a descontaminação.

1. Produtos químicos

1. Produtos Químicos Líquidos
   Desinfetantes líquidos são amplamente utilizados para descontaminação de laboratório. A eficácia dos desinfetantes líquidos depende de uma série de fatores, como a natureza química do desinfetante, concentração e quantidade de desinfetante, tempo de contato e temperatura. Lembre-se, nenhum desinfetante líquido é aplicável em todas as situações. Certifique-se de selecionar desinfetantes adequados de acordo com os microrganismos detectados, utilizando os seguintes critérios:
   um. Tipo de microrganismo contaminante: Diferentes microrganismos têm resistência diferente em relação aos desinfetantes. Por exemplo, esporos bacterianos são muito mais resistentes quimicamente do que os vírus lipofílicos.
   b. Quantidade de material proteináceo presente: Por exemplo, materiais de alta proteína absorvem e neutralizam alguns desinfetantes químicos, como formaldeído e compostos quaternários de amônio.
   c. Quantidade de material orgânico presente: Por exemplo, compostos quaternários de amônio são menos eficazes na presença de sabão e detergentes.
   d. Outros fatores importantes incluem a natureza química, concentração, quantidade, pH, temperatura de aplicação e toxicidade dos desinfetantes utilizados.
   NOTA: Certifique-se de que o EPI adequado seja usado ao trabalhar com desinfetantes químicos.
   1. Desinfetantes de baixo nível
      A. Compostos de Amônio Quaternário (QA): (como cloreto de benzalkonium, cloreto de amônio)
      • Eficaz contra bactérias Gram+, bactérias Gram e vírus envoltos.
      • NÃO é eficaz contra vírus, fungos e esporos bacterianos não envoltos.
      • Contenha NH₄⁺ e forneça um bom contato com superfícies carregadas negativamente, tornando-as bons agentes de limpeza.
      • Baixa toxicidade, mas pode ser irritante quando exposta por longas durações.
      • Comumente usado em superfícies não críticas, como pisos, móveis e paredes.
      B. Fenólicos: (Compostos à base de o-fenofenoato)
      • Eficaz contra bactérias, especialmente bactérias Gram+ e vírus envoltos.
      • NÃO eficaz contra vírus e esporos não envoltos.
      • Compatível com materiais orgânicos.
      • Baixa toxicidade, mas pode ser irritante quando exposta por longas durações.
      • Comumente utilizado em ambientes hospitalares e superfícies laboratoriais.
   2. Desinfetantes de nível intermediário
      A. Álcoois (como álcool etílico e álcool isopropílico)
      • Eficaz contra Gram+, Gram-bactérias e vírus envoltos.
      • NÃO eficaz contra esporos e eficaz limitado contra vírus não envoltos.
      • A concentração ideal está na faixa de 60-90%. A atividade cai rapidamente quando diluída abaixo de 50%.
      • Comumente utilizado em ambientes de saúde.
      • Os álcoois são inflamáveis e evaporam rapidamente.
      B. Biocidas à base de halogênio: (Compostos à base de cloro e Iodophores)
      Compostos de cloro.
      • Hipocloritos são os desinfetantes de cloro mais utilizados.
      • Eficaz contra vírus, fungos, bactérias e algas envoltos e não envolvidos.
      • NÃO eficaz contra esporos.
      • Rapidamente inativado por matéria orgânica.
      • Degradado rapidamente devido à alta potência oxidante.
      C. Iodophores: Um iodophor é uma combinação de iodo e um agente solubilizador ou portador; o complexo resultante fornece um reservatório de liberação sustentada de iodo e libera pequenas quantidades de iodo livre em solução aquosa.
      • Eficaz contra bactérias, esporos e fungos.
      • Precisa de tempo de contato prolongado.
      • NÃO eficaz na presença de matéria orgânica.
      • Comumente usado como antissépticos, para garrafas de cultura sanguínea e equipamentos médicos.
   3. Desinfetantes de alto nível
      A. Oxidantes e Ácidos: (Peróxido de hidrogênio, Ácido Peracético)
      O efeito não depende apenas do pH. Por exemplo, ácidos orgânicos fracos são mais potentes do que ácidos inorgânicos, apesar da baixa constante de dissociação.
      Peróxido de hidrogénio:
      • Eficaz contra vírus envoltos e não envoltos, bactérias vegetativas, fungos e esporos bacterianos.
      • Frequentemente usado como antissépticos para limpar feridas e desinfetar superfícies ambientais.
      • Alta concentração é prejudicial para tecidos.
      Ácido peracético:
      • Eficaz contra todos os microrganismos com ação rápida.
      • Eficaz na presença de matéria orgânica e baixas temperaturas.
      • Seguro sem produtos de decomposição prejudiciais.
      • NÃO adequado para metais devido à corrosão.
      • Comumente utilizado em máquinas automatizadas para esterilizar instrumentos médicos, cirúrgicos e odontológicos.
      B. Aldeídos (Formaldeído, Glutaraldeído)
      Formaldeído:
      • Utilizado como desinfetante e esterilizador tanto em gases quanto em estados líquidos.
      • Frequentemente usado em 37% em solução de água, conhecida como formalina.
      • Eficaz contra bactérias, fungos, vírus e esporos.
      • Perigoso com um limite de exposição ponderado de 8 horas de tempo de 0,75 ppm.
      • Forma sólida polimerizada-Paraformaldeído- também é um forte desinfetante.
      Glutaraldeído:
      • 10 vezes mais eficaz que o formaldeído.
      • Eficaz contra bactérias vegetativas, esporos e vírus.
      • Usado para esterilizar equipamentos.
      • Eficaz na apresentação de material orgânico.
      • Perigoso com limite de teto de 0,2 ppm e evitar contato com a pele.
2. Gases ou vapor
   Vapores e gases de desinfetantes incluem dióxido de cloro, óxido de etileno, peróxido de hidrogênio, ácido peracético, etc. Esses vapores e gases mostram excelentes propriedades de desinfecção em sistemas fechados, como armários de biossegurança e instalações para quartos de animais. No entanto, condições bem controladas de temperatura, umidade e gás inerte devem ser mantidas por segurança. Esses gases ou vapores são usados em hospitais e estabelecimentos comerciais com a necessidade de um sistema fechado com controle rigoroso da temperatura, umidade e concertação.

2. Aqueça

1. Calor Seco
   O calor seco é usado em condições de 160-170 °C para períodos de 2-4 h em um forno apropriado. Este método é frequentemente usado para vidros ou outros materiais condutores de calor não porosos. No entanto, é ineficaz para materiais de isolamento ou materiais de calor-labile.
2. Calor Molhado
   O calor úmido, também conhecido como autoclaving, é geralmente sob as condições de pelo menos 120 °C para períodos de 30-60 min. Autoclaving é o método mais conveniente e confiável para alcançar a esterilização eficaz e rápida da maioria das formas de vida microbiana. O calor úmido é mais eficiente do que o calor seco devido ao menor tempo e menor temperatura necessária.

3. Radiação

1. Radiação ionizante
   A radiação ionizante não é usada na esterilização laboratorial em geral devido a problemas potenciais associados à segurança da radiação.
2. Radiação não ionizante (Ultravioleta, UV)
   A radiação ultravioleta é tipicamente usada para descontaminação no ar, água e superfícies devido à sua forte capacidade de destruir microrganismos. O UV também é amplamente utilizado em armários de segurança biológica. O comprimento de onda da radiação ultravioleta varia de 250 nm a 270 nm com 265 nm como o ideal. No entanto, a intensidade da lâmpada UV cai com o tempo, e a manutenção precisa ser realizada após um certo tempo para manter a energia. Além disso, é preciso tomar precauções para a luz UV, pois pode causar queimaduras nos olhos ou na pele.

Para evitar a transmissão de infecções e manter a biossegurança em laboratório, a descontaminação periódica em laboratório é importante. Três métodos estão disponíveis, incluindo químicos, calor e radiação. Cada método tem sua própria força e aplicações adequadas. A conscientização do tipo de microrganismo no ambiente laboratorial é útil para a seleção de um método adequado de descontaminação. Os protocolos de segurança adequados devem estar em vigor durante o procedimento de descontaminação.

1. Center for Disease Control. A Guide to Selection and Use of Disinfectants. (2003)
2. Biosafety: Decontamination Methods for Laboratory Use, 2016, Blink, University of California, San Diego. at http://blink.ucsd.edu/safety/research-lab/biosafety/decontamination/#Vapors-and-gases
3. Disinfectants and Sterilization Methods, 2008, Environmental Health & Safety, University of Colorado Boulder. at https://ehs.colorado.edu/resources/disinfectants-and-sterilization-methods/