การกำจัดและการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์
( Destruction and Inhibition of Microorganisms )
จุลินทรีย์มีทั้งที่เป็นประโยชน์และโทษในส่วนที่เป็นโทษนั้น จะก่อให้เกิดการสูญเสีย และการทำลายได้หลายประการ เช่น จุลินทรีย์อาจเป็นสาเหตุที่ก่อให้เกิดโรคแก่มนุษย์ สัตว์ ตลอดจนพืชพรรณธัญญาหารต่าง ๆ จุลินทรีย์อาจปนเปื้อนในอาหาร หรือวัตถุดิบที่ประกอบอาหาร และผลิตสารบางอย่างที่ทำให้อาหารนั้นเปลี่ยนใจจนรับประทานไม่ได้ หรือ ผลิตสารในอาหารทำให้เป็นอันตราย ต่อผู้บริโภคจุลินทรีย์สามารถทำลายวัสดุหลายอย่างตลอดจนข้าวของ เครื่องใช้ เช่น ไม้ หนังสัตว์ ผ้า สะพาน อาคาร บ้านเรือน สีทาบ้าน โบราณวัตถุ ฯลฯ ทำให้เปลี่ยนสภาพไป อันจะเกิดความเสียหายในด้านเศรษฐกิจ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องหาวิธีการที่จะควบคุมจุลินทรีย์ต่าง ๆ เหล่านั้น เพื่อไม่ให้เกิดการสูญเสียดังกล่าว วิธีการควบคุมหมายถึงการฆ่า ( killing ) การยับยั้ง ( inbibbtion ) และการกำจัดจุลินทรีย์ออกไป ( removal ) นั้นเอง บทปฏิบัติการต่อไปนี้ จะแนะนำวิธีการเบื้องต้น เพื่อควบคุมจุลินทรีย์
การกำจัดจุลินทรีย์ หรือ การทำให้ปราศจากเชื้อจุลินทรีย์ และการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ มี อยู่ด้วยกันหลายวิธี ซึ่งอาศัยวิธีการทางฟิสิกส์ เคมี และการใช้สารปฏิชีวนะ
วิธีการทางฟิสิกส์ ( physical method )
เช่นการใช้ความร้อน รังสี การกรอง ความเย็นและความแห้ง
ก. การใช้ความร้อน ( heat treatments )ความร้อนจะทำให้โปรตีนและส่วนประกอบภายในเซลล์ของจุลีนทรีย์เสียสภาพไป ( irreversible denaturation )และจำพวกที่สร้างสปอร์ การใช้ความร้อนในการฆ่าจุลินทรีย์มี ๒ ซิธี คือ
๑. ความร้อนแห้ง ( dry heat ) ได้แก่ความร้อนจากเปลวไฟโดยตรง ( flaming ) หรือเผาไฟ ( incineration ) หรือใช้ความร้อนแห้งที่ได้รับจากการแผ่รังสีความร้อนเช่นในตู้อบไอร้อน ( hot air oven ) ซึ่งใช้อุณหภูมิ ๑๖๐ องศาเซสเซียส นาน ๑ - ๒ ชั่วโมง ใช้ฆ่าจุลินทรีย์บนวัสดุที่ไม่เสื่อมสลายเมื่อสัมผัสกับความร้อนสูงโดยตรง
๒. ความร้อนชื้น ( moist heat ) ใช้ความร้อนฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ในขณะที่มีความชื้นหรือน้ำอยู่ด้วย ได้แก่การต้ม การนึ่ง การพาสเจอไรส์ ( pasteurization ) การนึ่งโดยใช้ความดันไอน้ำโดยเครื่องมือที่เรียกว่า autoclave
การต้ม ( boiling ) ๑๐๐ องศา C ทำลายเชื้อจุลินทีรย์ได้เป็นส่วนใหญ่ ยกเว้น จุลินทรีย์ที่มีสปอร์ การพาสเจอไรส์ ที่อุณหภูมิประมาณ ๖๓ องศา C นาน ๓๐ นาที หรือประมาณ ๗๕ องศา C นาน ๑๕ นาที แล้วทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ใช้ฆ่าจุลินทรีย์ที่ก่อโรคในน้ำนมและเซลล์เจริญของจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการเน่าเสียของน้ำนมและผลิตภัณฑ์บางอย่าง เช่น น้ำผลไม้ ไวน์ เป็นต้น
การนึ่งโดยใช้ความดันน้ำ ใช้หม้อนึ่งความดันไอ ๑๕ ปอนด์/ตารางนิ้ว อุณหภูมิ ๑๒๑ องศา C นาน ๑๐- ๑๕ นาที เป็นวิธีที่นิยมใช้กันมาก เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ได้ทุกชนิด เรียกว่า การสเตอริไลส์ ( Sterilization )
ข. การฉายรังสี ( radiation ) ใช้รังสี UV และรังสีแกมม่า ( gamma ray )ในการฆ่าจุลินทรีย์ รังสีทำให้กรดนิวคลิอิก และโปรตีนของจุลินทรีย์เสียสภาพไป ใช้ฆ่าเชื้อในเครื่องมืพลาสติก ในอาหารและผลิตผลทางการเกษตรบางชนิด เป็นต้น
ค. การกรอง ( filtration ) โดยใช้กระดาษกรองหรือแผ่นเยื่อกรองที่มีรูปขนาดเล็กกว่าจุลินทรีย์ หรือ ๐.๔๕ ไมครอน สามารถใช้แยกจุลินทรีย์ออกได้ วิธีนี้ใช้เมื่อต้องการกำจัดเชื้อในอาหารที่สลายตัวเร็วระเหยง่ายเมื่อถูกความร้อน
ง. ความเย็น ( Cold storage )การเก็บจุลินทรีย์ในตู้เย็น หรือตู้แช่แข็ง จะยับยั้งการเจิณเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ได้ เนื่องจากเอ็นไซม์ของจุลินทรีย์ ไม่สามารถทำงานได้ที่อุณภูมิต่ำ เช่า ที่ ๐ องศา C หรือ -๒๐ องศา C หรือต่ำกว่า ใช้เป็นหลักในการเก็บจุลินทรีย์ไว้เป็นเวลานาน และการถนอมอาหาร
จ. ความแห้ง ( dehydration ) ความแห้งสามารถยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ ใช้เป็นหลักในการเก็บจุลินทรีย์ไว้นาน ๆ โดยวิธีการที่เรียกว่าการทำแห้ง ( lyophilization )
วิธีการทางเคมี ( chemical method )
เป็นการใช้สารเคมีบางชนิด ที่มีคุณสมบัติในการทำลายจุลินทรีย์ เช่น สารที่มีคุณสมบัติเป็นแก๊ส อาทิ Formaldehyde และ ethylene oxide ส่วนสารเคมีที่มักใช้ในรูปสารละลาย เช่น ฟีนอล ฟอร์มาลิน สารเคมีที่ใช้ในการทำลายเซลล์เจริญของจุลินทรีย์ในสิ่งของเครื่องใช้ สิ่งขับถ่ายของผู้ป่วย และจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของโรค เราเรียกสารนั้นว่าเป็น disinfectant ส่วนสารเคมีที่ใช้ทำลายและยับยั้งการเจริญ หรือกิจกรรมของจุลินทรีย์ตามผิวหนัง เนื้อเยื่อ โดยสารนั้นไม่เป็นพิษต่อร่างกาย เรียกว่า antiseptics เช่น ethanol ๗๐ % ด่างทับทิม ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ การตายจองจุลินทรีย์เนื่องมาจากสารเคมี ทำให้โปรตีนและกรดนิวคลิอิกของจุลินทรีย์ เสียสภาพไป อย่างไรก็ตาม การใช้สารเคมีส่วนมาก ไม่มีผลในการทำลายเชื้อได้ทั้งหมด ถึงแม้จะใช้ความเข้มข้นตามกำหนดมาตรฐานก็ตาม
การใช้สารปฏิชีวนะ ( antibiotics )
สารปฏิชีวนะหรือยาปฏิชีวนะสามารถฆ่าหรือยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ได้ ยาปฏิชีวนะแต่ละชนิด จะมีฤทธิ์ต่อจุลินทรีย์เพียงบางชนิดเท่านั้น แต่ยาปฏิชีวนะบางชนิด จะออกฤทธิ์ต่อจุลินทรีย์หลายชนิด เรียกว่าเป็น broad spectrum antibiotics นอกจากนี้ยังขึ้นกับชนิดของจุลินทรีย์ด้วย ปัจจุบันมีการใช้ยาปฏิชีวนะกันอย่างแพร่หลายทำให้เชื้อจุลินทรีย์ หลายชนิดมีการดื้อยาปฏิชีวนะมากขึ้น
การตรวจหาความไวของเชื้อต่อยา ( drug sensitivity test ) จะทำให้ทราบว่าเชื้อจุลินทรีย์ไวต่อยา ( sensitive ) หรือ ( resist ) ต่อยาชนิดใดบ้าง เพื่อจะได้เลือกใช้ยารักษาโรคนั้น ๆ ให้ถูกต้อง
การทดสอบความไวของเชื้อต่อยาทำได้หลายวิธีที่นิยมทำมากที่สุด คือวิธี disc agar diffusion method เพราะว่าสะดวก ประหยัดและใช้เวลาน้อยกว่าวิธีอื่น วิธีทำโดยเทียบเชื้อที่ต้องการจะทดสอบให้มีข่าวขุ่นเท่ากัน Mc Farland Number ๐.๕ ( เท่ากับจำนวนเชื้อแบคทีเรียประมาณ ๑.๕ X ๑๐ เซลล์/มล. ) แล้วใช้ sterile swab ป้ายเชื้อแบคทีเรียให้ทั่ว plate ปล่อยทิ้งไว้ ๓ - ๕ นาที แล้วจึงวางกระดาษตาปลา ( filter paper disc ) ซึ่งซุบยาปฏิชีวนะชนิดต่าง ๆ ในความเข้มขันที่แน่นอน ลงบนผิวอาหารที่เพาะเชื้อไว้แล้ว จากนั้นนำไปบ่มที่อุณหภูมิ ๓๗ องศาเซลเซียส นาน ๑๖ - ๑๘ ชั่วโมง ถ้าเชื้อนั้นถูกทำลาย หรือถูกยับยั้งด้วยยาปฏิชีวนะชนิดใด ก็จะเห็นบริเวณใส ๆ หรือ clear zone ไม่มีเชื้อเจริญขึ้นรอบ ๆ กระดาษตาปลา เรียกบริเวณใส ๆ นี้ว่า inhibition zone เส้นผ่าศูนย์กลางของ inhidition zone จะแคบหรือกว้าง แตกต่าง ตามชนิดของยา และความไวหรือดื้อยาของเชื้อต่อยานั้น
ยาปฏิชีวนะโดยทั่วไปหมายถึงสารเคมีที่ผลิตโดยจุลินทรีย์บางชนิด แล้วสามารถฆ่าหรือยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์สาเหตุของโรค หรือจุลินทรีย์ชนิดอื่นได้ หรืออาจเป็นสารเคมีซึ่งได้มาจากการสังเคราะห์ทางเคมี แต่ต้องอาศัยโครงสร้างของสารเคมีที่จุลินทรีย์ผลิตขึ้นเป็นแกนกลางในการสังเคราะห์เพื่อเพิ่มโครงสร้างของโมเลกุลใหม่ โดยมีวัตถุประสงค์ที่จะทำให้สารนั้นมีคุณสมบัติดีขึ้นทั้งในการฆ่าหรือยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์และคุณสมบัติอื่น ๆ ของสารเอง จุลินทรีย์บางชนิด เช่น เชื้อรา pencillium chrysogenum สามารถสร้างสารเพนนิซิลิน แบคทีเรีย streptomyces griseus สามารถสร้างสารสเตรปโตมัยซิน
การป้องกันและรักษาโรคติดเชื้อไวรัส
การทำลายเชื้อไวรัส
เมื่อเชื้อไวรัสอยู่ภายนอกร่างกายของโฮสต์ จะค่อย ๆ สูญเสียสภาพการติดเชื้อ ซึ่งจะช้าหรือเร็วขึ้นกับสภาวะแวดล้อม ได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้น พวก naked virus มักทนทานกว่าพวก enveloped virus
แต่การทำลายเชื้อไวรัสที่ปนเปื้อนอยู่ในเลือด สารคัดหลั่ง และสิ่งขับถ่ายต่าง ๆ ของผู้ป่วย จำเป็นต้องมีวิธีการมาตรฐานเพื่อให้ได้ผลแน่นอนและรวดเร็ว มิฉะนั้นเชื้อจะแพร่กระจายไปก่อการติดเชื้อแก่ผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวข้องและผู้ใกล้ชิด นอกจากนี้การทำลายเชื้อไวรัสยังมีวัตถุประสงค์เพื่อฆ่าเชื้อไวรัสที่แปดเปื้อนเครื่องมือเครื่องใช้หรือฆ่าเชื้อไวรัสในการผลิตวัคซีนชนิดเชื้อตายด้วย ซึ่งจะต้องใช้ขบวนการทำลายเชื้อที่แตกต่างกันออกไป
วิธีการทำลายเชื้อไวรัส
ปัจจัยในการทำลายเชื้อไวรัสมีหลายชนิด คือ
๑. ปัจจัยทางกายภาพ ได้แก่
ความร้อน มีทั้งความร้อนแห้งและความร้อนชื้น ความร้อนแห้ง ได้แก่ การเผาไฟโดยตรงใช้ตู้เผาหรือเตาเผา ความร้อนชื้น ได้แก่ การต้ม การ autoclave การ pasteurize เป็นต้น
โดยทั่วไปการใช้ความร้อน ๕๐ - ๖๐ องศา C เป็นเวลาครึ่งชั่วโมง จะฆ่าไวรัสส่วนใหญ่ได้ยกเว้นเชื้อที่ทนเป็นพิเศษ เช่น rhinovirus , enterovirus ไวรัสตับอักเสบ บี เป็นต้น การมีสารบางชนิด เช่น
เกลือแมกนีเซียมอยู่ด้วยจะทำให้ไวรัสทนต่อความร้อนมากขึ้น การต้มในน้ำเดือดนาน ๒๐ - ๓๐ นาที จะสามารถฆ่าไวรัสได้ทั้งหมด แต่ถ้าต้องการฆ่าเชื้อทุกชนิดให้หมดอย่างสมบูรณ์รวมทั้งสปอร์ของแบคทีเรีย ต้องใช้วิธี autoclave คือ การนึ่งด้วยไอน้ำที่ความดัน ๑๕ ปอนด์/ตารางนิ้ว อุณหภูมิ ๑๒๑ องศา C จะฆ่าเชื้อได้หมดใน ๑๕ นาที ส่วน pasteurization นั้น มักใช้ฆ่าเชื้อในอาหาร เช่น นม ซึ่ง สามารถฆ่าเชื้อก่อโรคในทางเดินอาหาร รวมทั้ง enteroviruses
ที่อุณหภูมิ ๔ องศา C เชื้อไวรัสมีชีวิตอยู่ได้นานหลายวัน และอยู่ได้นานเป็นปีที่ ๗๐ องศา C
แสงอุลตราไวโอเลต ( UV ) เชื้อไวรัสแต่ละชนิดจะไวต่อแสง uv ที่ความยาวคลื่นไม่เท่ากันแต่จะอยู่ในช่วง ๑๐๐ - ๔๐๐ นาโนเมตร ซึ่งหลอด UV ที่ใช้กันทั่วไปให้แสงที่มีความยาวคลื่น ๒๕๔ นาโมเมตร แสง UV มักใช้ในการฆ่าเชื้อในอากาศ เพราะแสงไม่สามารถแทรกผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลวหรือของแข็งลงไปได้ จะฆ่าเชื้อได้เฉพาะบริเวณพื้นผิวเท่านั้น
รังสีอื่น ๆ เช่น X - ray , gamma ray ใช้ในการฆ่าเชื้อเครื่องใช้ทางการแพทย์ชนิดใช้แล้วทิ้งหลายชนิด
๒. สารเคมี ที่สามารถนำมาใช้เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อได้นั้นจะต้องมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อได้อย่างรวดเร็วแม้ในความเข้มขันต่ำ ๆ กลไกการทำลายเชื้อไวรัส คือ ละลายไขมันใน envelope หรือทำให้โปรตีนและกรดนิวคิลอิกของไวรัสเสียสภาพไป สารเคมีที่นิยมใช้กันแพร่หลาย ได้แก่
สารละลาย sodium hypochlorite เป็นสารประกอบของคลอรีน รู้จักกันในนามของน้ำยากัดผ้าให้ขาว เป็นน้ำยาฆ่าเชื้ออเนกประสงค์ที่ให้ผลดีมาก ใช้เป็น disinfectant ( สารเคมีที่ใช้ทำลายเชื้อโรค ใช้กับสิ่งไม่มีชีวิต ) เช็ดโต๊ะทำงานในห้องปฏิบัติการ ฆ่าเชื้อที่แปดเปื้อนภาชนะ และเครื่องใช้ต่าง ๆ แต่มีฤทธิ์กัดกร่อนโลหะ ขนาดใช้คิดตามความเข้มข้นของคลอรีนเท่ากับ ๐.๐๕ / ๐.๑ % หรือ ๕๐๐ – ๑,๐๐๐ ppm ( ๑ part per million หมายถึง มีสารหนัก ๑ กรัมในน้ำ ๑ ล้านลูกบาศก์เซนติเมตร ) ถ้าต้องการฆ่าเชื้อในปริมาณมาก เช่นทำขวดเลือดหรือขวดเชื้อหากจะต้องเพิ่มความเข้มข้นขึ้นอีก ๑๐ เท่า เป็นคลอรีน ๑% หรือ ๑๐,๐๐๐ ppm
Sodium hypochlorite ในรูปของ Dakin s solution ( ๕% ) หรือ Modified Dakin ”s solution ( ๐.๕% ผสมกับ sodium bicarbonate ) นิยมใช้กับแผลสกปรกมีหนอง เพราะจะกัดเนื้อตายทำให้แผลสะอาดในขนาดความเข้มข้น ๐.๕% สามารถฆ่าเชื้อไวรัสตับอักเสบ บี
น้ำยา hypochlorite ควรจะเตรียมใหม่อยู่เสมอ เพราะปริมาณคลอรีนในสารละลายมักระเหยหายไปได้
คลอรีน มักใช้ในการทำลายเชื้อในน้ำประปา สระว่ายน้ำ ฤทธิ์ของคลอรีนจะลดลงหากน้ำมีสภาพเป็นด่างหรือมีอินทรีย์สารปนเปื้อนมาก ที่ ph ๗..๐ เชื้อไวรัสส่วนใหญ่รวมทั้ง enterovirus จะถูกทำลายด้วยความเข้มข้น ๐.๕ ppm แต่ถ้า ph สูงขึ้น หรือมีอินทรีย์สารปนเปื้อนในน้ำ จะต้องใช้คลอรีนความเข้มข้นสูง
ถ้าใช้ความเข้มข้นถึง ๑ ppm จะมีกลิ่นเหม็นและระคายเคืองตา
ไอโอดีน ออกฤทธิ์ทำลายเชื้อได้ดี ไวรัส influenza ถูกฆ่าเชื้อด้วยความเข้มข้นเพียง ๗๐ ppm แต่ความเข้มข้นของไอโอดีนจะอ่อนลงถ้ามีด่างหรืออินทรีย์สารปนอยู่มาก ข้อเสียของไอโอดีน คือ ระคายเคืองเนื้อเยื่อที่ใช้กันอยู่ในรูปของ tincture iodine ๒% แต่ถ้าอยู่ในรูปของ povidone - iodine ( betadine )จะระคายเคืองน้อยลง แต่การออกฤทธิ์สู้ tincture iodine ไม่ได้
Formaldehyde หรือ formalin ๓๗% ทำลายเชื้อได้ดี แต่ทั้งสารละลายและไอ มีพิษต่อเนื้อเยื่อมาก ใช้เป็น disinfectant ได้ผลดี ความเข้มข้น ๑.๕ % สามารถฆ่าไวรัสเริม, ๕% สามารถฆ่าไวรัสตับอักเสบ บี ในความเข้มข้นต่ำ ๆ ๐.๒ - ๐.๔ % นำมาใช้ฆ่าไวรัสเพื่อผลิตวัคซีนเพราะจะไม่ทำลายแอนติเจนของเชื้อ นอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้ในรูปก๊าช เพื่ออบห้องวฆ่าเชื้อในอากาศ โดยนำ formalin มาทำให้ร้อนหรือผสมกับด่างทับทิมก็จะกลายเป็นก๊าช
Glutaraldehyde ในรูปของ ๒% ผสมกับ bicarbonate buffer ( cidex ) จะมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อไวรัสได้หมดใน ๑๐ นาที ข้อดี คือ สามารถแช่เครื่องมือที่เป็นยางได้โดยไม่ทำให้ยางเสียสภาพ ซึมเข้าไปในผิวของเครื่องมือได้ดีและล้างออกง่าย
อัลกอฮอล์ ( ethyl alcohol ๗๐ % ) เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อที่ใช้กันมากชนิดหนึ่ง อัลกอฮอล์สามารถตกตะกอนได้ ซึ่งตะกอนโบปตีนนี้จะป้องกันไวรัสไม่ให้ถูกทำลาย การเติม sodium hydroxide ( ๐.๐๐๒% ) สามารถยับยั้งการจับตัวของตะกอนโปรนตีน ทำให้ฤทธิ์การฆ่าเชื้อของอัลกอฮอล์ดีขึ้น เช่น ในเลือด ถ้ามี sodium hydroxide เชื้อไวรัสจะถูกฆ่าได้หมดด้วยความเข้มข้นเพียง ๔๐% สำหรับ isopropyl alcohol ใช้ความเข้มข้น ๗๐% ขึ้นไป ออกฤทธิ์ดีกว่า ethy lalcohol เล็กน้อยแต่ราคาแพงกว่า
Hydrogen peroxide ฤทธิ์ในการทำลายเชื้อไม่ดีนัก แต่ถ้าไม่มีอินทีรย์สารปนอยู่ก็จะสามารถทำลายไวรัสได้ดี ในความเข้มข้นเพียง ๐.๓ % สามารถฆ่าไวรัส AIDS ได้ โดยทั่วไปใช้ความเข้มข้น ๓% มักนำมาใช้ล้างแผล เพราะเมื่อถูกกับเอนไซม์ catalase ในเนื้อเยื่อ ก็จะสลายตัวเกิดก๊าชออกซิเจนเป็นฟองฟู ผลักเอาเศษสิ่งสกปรกให้หลุดออกจากแผล
Benzalkounium chloride ( zephiran ) ออกฤทธิ์เป็นผงซักฟอก ( detergent ) ไปทำลาย envelope ของไวรัส จึงฆ่าได้เฉพาะไวรัส envelope ขนาดความเข้มข้นที่ใช้คือ ๑: ๑,๐๐๐ – ๑::๑๐,๐๐๐ สารนี้ไม่มีพิษและไม่ระคายเคืองเนื้อเยื้อ ในแผลที่ถูกสุนัขกัดใช้ ๑ - ๒..๕ % ล้างแผลจะสามารถทำลายเชื้อพิษสุนัขบ้าได้มาก
Phenol สามารถฆ่าไวรัสบางชนิด เมื่อผสมกับสบู่จะออกฤทธิ์ดีขึ้น ที่ใช้กันมีอยู่ในรูปต่าง ๆ เช่น Lysol ใช้เป็น disinfectant , dettol และ phisohex ใช้กับสิ่งมีชีวิตได้
เกลือของโลหะหนัก เช่น silver nitrate ๐.๐๕ N สามารถฆ่าไวรัสได้อย่างรวดเร็ว mercurochrome และ merthiolate มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อไวรัสอ่อนมาก
B .propiolactone สารนี้ไม่เสถียรเมื่ออยู่ในน้ำจะเกิดการสลายตัว ในความเข้มข้น ๑:๔,๐๐๐ สามารถนำมาใช้ฆ่าเชื้อเพื่อผลิตวัคซีน
ด่างทับทิม สามารถฆ่าไวรัสได้ด้วยความเข้มข้นเพียง ๑:๑๐,๐๐๐ จะฆ่าเชื้อในครึ่งชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง แต่ถ้ามีอินทรีย์สารปนเปื้อนจะทำให้ฤทธิ์อ่อนลง
Glycols ได้แก่ triethylene และ propylene glycol มักใช้พ่นเป็นละอองฝอยหรือไอใช้ฆ่าเชื้อที่เป็นละอองอยู่ในอากาศ เช่น influenza virus ใช้ความเข้มข้นน้อยกว่า ๑ ppm ในอากาศ แต่มีข้อจำกัดคือ ความชื้นต้องอยู่ระหว่าง ๔๕ - ๖๕ % เพราะ glycol จะถูกดูดซึมโดยพื้นผิวที่ชื้อ เช่น ผิวหนัง ทำให้ความเข้มข้นในอากาศลดลง
Ethylene Oxide เป็นก๊าช มักใช้อบฆ่าเชื้อสำหรับวัสดุที่ทนความร้อนไม่ได้ เช่น พลาสติก ก๊าชนี้สามารถซึมผ่านเข้าไปในพลาสติกได้ดี จะออกฤทธิ์ได้ดีต้องมีความชื้นที่เหมาะสม ประมาณ ๔๐ % และอุณหภูมิที่ค่อนข้างสูง เชื้อ vaccinia , polio , parainfluenza จะถูกฆ่าในเวลา ๑๘๐ นาที ที่อุณหภูมิ ๒๘ องศา C แต่ถ้าใช้อุณหภูมิ ๔๘ องศา C จะใช้เวลาเพียง ๖๐ นาที ข้อเสียของก๊าซนี้คือ ระเบิดได้ต้องแก้โดยผสมกับก๊าซเฉื่อยหรือ CO๒ นอกจากนี้ยังมีพิษ ก่อนนำของที่อบก๊าซมาใช้ต้องทิ้งไว้ให้ก๊าซระเหยออกอย่างน้อย ๒๔ ชั่วโมง
การเลือกใช้วิธีทำลายเชื้อ
การเลือกวิธีการและสารเคมีเพื่อใช้ทำลายเชื้อไวรัส มีข้อควรพิจารณา ดังนี้
๑. วัตถุประสงค์ในการทำลายเชื้อ เช่น เครื่องมือใช้ในการผ่าตัด ต้องการฆ่าเชื้อที่สมบูรณ์แบบ ( complete sterilizion ) จะต้องไม่มีเชื้อเหลืออยู่เลย แม้แต่สปอร์ของแบคทีเรีย ส่วนในการฆ่าเชื้อในเสมหะผู้ป่วยต้องการเพียงฆ่าเชื้อก่อโรคเท่านั้น
การฆ่าเชื้อที่ปนเปื้อนในสารคัดหลัง หรือสิ่งขับถ่ายจากผู้ป่วยมีความสำคัญในการป้องกันการกระจาย ของเชื้อ โดยเฉพาะจะช่วยลดอันตราการติดเชื้อก่อโรคเท่านั้น
การฆ่าเชื้อที่ปนเปื้อนในสารคัดหลัง หรือสิ่งขับถ่ายจากผู้ป่วยมีความสำคัญในการป้องกันการกระจาย ของเชื้อ โดยเฉพาะจะช่วยลดอัตราการติดเชื้อในโรงพยาบาล ( nosocomial infection )
๒. ชนิดของวัสดุที่ต้องการทำลายเชื้อ เครื่องมือหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ต่าง ๆ มักนิยมใช้การฆ่าเชื้อด้วยความร้อน โดยเฉพาะการ autoclave เพราะได้ผลแน่นอน ควบคุมคุณภาพได้ง่าย ยกเว้นวัสดุที่ไม่ทนความร้อน ก็อาจเลี่ยงมาใช้ low temperature steam คืออบไอน้ำที่ ๗๒ องศ่า C นาน ๑๐ นาที หรือต้มที่อุณหภูมิ ๗๐ - ๑๐๐ องศา C ซึ่งก็จะฆ่า vegetative form ของแบคทีเรียและไวรัสส่วนใหญ่ได้ หรืออาจเปลี่ยนไปใช้วิธีอื่น ๆ เช่น อบก๊าซ Ethylene Oxide ฉายรังสี แช่ด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อต่าง ๆ
๓. คุณสมบัติสารเคมีที่เลือกใช้ เช่น สามารถฆ่าเชื้อที่ต้องการได้หรือไม่ ใช้ระยะเวลานานเพียงใด และคุณสมบัติอื่น ๆ เช่น ความระคายเคืองต่อเนื้อเยื่อ ความเป็นพิษ การกัดกร่อนโลหะ การทำให้เกิดสนิม เป็นต้น
๔. ราคาและความจำเป็นในการใช้งาน เช่น ในหออภิบาลผู้ป่วย พื้น ฝาผนัง เฟอร์นิเจอร์ ไม่มีความจำเป็นต้องใช้น้ำยาฆ่าเชื้อโรค การทำความสะอาดตามปรกติ ก็เพียงพอ แต่บริเวณที่มีเสมหะ เลือดอุจาระ หรือสิ่งขับถ่ายอื่นจากผู้ป่วยปนเปื้อน ก็ควรใช้น้ำยาฆ่าเชื้อที่นิยมใช้กันได้แก่ สารละลาย sodium hypochlorite เช่น chlorox และสาร phenol เช่น Lysol ซึ่งมีราคาถูกกว่า chlorox และฆ่าเชื้อทั่วไปได้ดี แต่ฤทธิ์ฆ่าไวรัสม่ดีนัก สำหรับ chlorox นั้นมีฤทธิ์ฆ่าไวรัสได้ดี สามารถฆ่าไวรัสที่มีความทนทานเป็นพิเศษ เช่น ไวรัสตับอักเสบ บี
สรุปวิธีกำจัดและยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
๑. ใช้ความร้อน โดยการต้ม นึ่ง อบด้วยไอน้ำ การต้มให้เดือดจุลินทรีย์ส่วนใหญ่จะตาย นอกจากพวกที่สร้างสปอร์จะต้องใช้วิธีอบด้วยไอน้ำ พร้อมทั้งใช้ความดันเข้าช่วย โดยใช้หม้ออบไอน้ำอัตโนมัติ ( Autoclve ) วิธีการเช่นนี้ เรียกว่า การสเตอริไลเซซั่น ( sterilization ) สำหรับอาหารที่เสื่อมคุณค่าง่ายใช้วิธี พาสเจอไรเซซั่น ( pastgerization ) เช่น นม น้ำส้ม จะใช้ความร้อนเพียง ๖๕ องศา C ในเวลา ๓๐ นาที แล้วทำให้เย็นลงทันที่เหลือเพียง ๑๕ องศา C จะทำให้จุลินทรีย์ตาย
๒. ใช้ความเย็น ความเย็นเพียง ๐ องศา C จุลินทรีย์จะไม่ตายเพียงแต่หยุดเจริญเติบโตเท่านั้น ถ้าจะทำลายจุลินทรีย์ ต้องใช้ความเย็นต่ำกว่า - ๑๐๐ องศา C
๓. ใช้ยาหรือสารเคมี
สารเคมีที่ทำลายได้เฉพาะบักเตรีที่ไม่สร้างสปอร์เรียกว่า สารแอนตี้เซปติค ( Antisrptic ) เช่น สบู่ เอทธิลแอลกอฮอล์ ๗๐ % ใช้ล้างแผล ทาผิวหนังก่อนฉีดยา ไฮโดรเจนเปอร์ออิกไชด์ ใช้ล้างแผลและผสมกับน้ำใช้ล้างหู
สารเคมีที่ทำลายจุลินทรีย์ที่สร้างสปอร์ได้เรียกว่า ดิสอินเฟคแทนต์ ( Disinfgectants ) สารเคมีประเภทนี้ไม่ใช้กับร่างกาย เช่น กรดคาร์บอลิก ฟินอล ๕ % ปูนขาว ฟอร์มาลิน ใช้ล้างเครื่องมือ ปูนขาวใช้โรยแอ่งน้ำเน่าบริเวณบ้าน กองขยะหรือสิ่งขับถ่าย ฟอร์มาลิน ๑ ส่วนผสมน้ำ ๕๐ ส่วน ใช้เช็ดพื้นฝาห้อง ได้
๔. ใช้การกรองผ่าแท่งดินเหนียว บักเตรีผ่านไม่ได้ แต่ไวรัสผ่านได้
๕. ใช้รังสีอุลตราไวโอเลตจากแสงแดดผ่าน
๖. การทำให้แห้ง
๗. ใช้เสียง เสียงที่มีความถี่สูงจะสามารถฆ่าบักเตรีได้
๘. การอาบรังสีแกรมมา เช่น มันฝรั่ง หัวหอมใหญ่ ฯลฯ พลังงานจากรังสีทำลายทั้งเอนไซม์ของพืชและจุลินทรีย์ให้เสื่อมสลาย
( Destruction and Inhibition of Microorganisms )
จุลินทรีย์มีทั้งที่เป็นประโยชน์และโทษในส่วนที่เป็นโทษนั้น จะก่อให้เกิดการสูญเสีย และการทำลายได้หลายประการ เช่น จุลินทรีย์อาจเป็นสาเหตุที่ก่อให้เกิดโรคแก่มนุษย์ สัตว์ ตลอดจนพืชพรรณธัญญาหารต่าง ๆ จุลินทรีย์อาจปนเปื้อนในอาหาร หรือวัตถุดิบที่ประกอบอาหาร และผลิตสารบางอย่างที่ทำให้อาหารนั้นเปลี่ยนใจจนรับประทานไม่ได้ หรือ ผลิตสารในอาหารทำให้เป็นอันตราย ต่อผู้บริโภคจุลินทรีย์สามารถทำลายวัสดุหลายอย่างตลอดจนข้าวของ เครื่องใช้ เช่น ไม้ หนังสัตว์ ผ้า สะพาน อาคาร บ้านเรือน สีทาบ้าน โบราณวัตถุ ฯลฯ ทำให้เปลี่ยนสภาพไป อันจะเกิดความเสียหายในด้านเศรษฐกิจ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องหาวิธีการที่จะควบคุมจุลินทรีย์ต่าง ๆ เหล่านั้น เพื่อไม่ให้เกิดการสูญเสียดังกล่าว วิธีการควบคุมหมายถึงการฆ่า ( killing ) การยับยั้ง ( inbibbtion ) และการกำจัดจุลินทรีย์ออกไป ( removal ) นั้นเอง บทปฏิบัติการต่อไปนี้ จะแนะนำวิธีการเบื้องต้น เพื่อควบคุมจุลินทรีย์
การกำจัดจุลินทรีย์ หรือ การทำให้ปราศจากเชื้อจุลินทรีย์ และการยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ มี อยู่ด้วยกันหลายวิธี ซึ่งอาศัยวิธีการทางฟิสิกส์ เคมี และการใช้สารปฏิชีวนะ
วิธีการทางฟิสิกส์ ( physical method )
เช่นการใช้ความร้อน รังสี การกรอง ความเย็นและความแห้ง
ก. การใช้ความร้อน ( heat treatments )ความร้อนจะทำให้โปรตีนและส่วนประกอบภายในเซลล์ของจุลีนทรีย์เสียสภาพไป ( irreversible denaturation )และจำพวกที่สร้างสปอร์ การใช้ความร้อนในการฆ่าจุลินทรีย์มี ๒ ซิธี คือ
๑. ความร้อนแห้ง ( dry heat ) ได้แก่ความร้อนจากเปลวไฟโดยตรง ( flaming ) หรือเผาไฟ ( incineration ) หรือใช้ความร้อนแห้งที่ได้รับจากการแผ่รังสีความร้อนเช่นในตู้อบไอร้อน ( hot air oven ) ซึ่งใช้อุณหภูมิ ๑๖๐ องศาเซสเซียส นาน ๑ - ๒ ชั่วโมง ใช้ฆ่าจุลินทรีย์บนวัสดุที่ไม่เสื่อมสลายเมื่อสัมผัสกับความร้อนสูงโดยตรง
๒. ความร้อนชื้น ( moist heat ) ใช้ความร้อนฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ในขณะที่มีความชื้นหรือน้ำอยู่ด้วย ได้แก่การต้ม การนึ่ง การพาสเจอไรส์ ( pasteurization ) การนึ่งโดยใช้ความดันไอน้ำโดยเครื่องมือที่เรียกว่า autoclave
การต้ม ( boiling ) ๑๐๐ องศา C ทำลายเชื้อจุลินทีรย์ได้เป็นส่วนใหญ่ ยกเว้น จุลินทรีย์ที่มีสปอร์ การพาสเจอไรส์ ที่อุณหภูมิประมาณ ๖๓ องศา C นาน ๓๐ นาที หรือประมาณ ๗๕ องศา C นาน ๑๕ นาที แล้วทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ใช้ฆ่าจุลินทรีย์ที่ก่อโรคในน้ำนมและเซลล์เจริญของจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการเน่าเสียของน้ำนมและผลิตภัณฑ์บางอย่าง เช่น น้ำผลไม้ ไวน์ เป็นต้น
การนึ่งโดยใช้ความดันน้ำ ใช้หม้อนึ่งความดันไอ ๑๕ ปอนด์/ตารางนิ้ว อุณหภูมิ ๑๒๑ องศา C นาน ๑๐- ๑๕ นาที เป็นวิธีที่นิยมใช้กันมาก เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ได้ทุกชนิด เรียกว่า การสเตอริไลส์ ( Sterilization )
ข. การฉายรังสี ( radiation ) ใช้รังสี UV และรังสีแกมม่า ( gamma ray )ในการฆ่าจุลินทรีย์ รังสีทำให้กรดนิวคลิอิก และโปรตีนของจุลินทรีย์เสียสภาพไป ใช้ฆ่าเชื้อในเครื่องมืพลาสติก ในอาหารและผลิตผลทางการเกษตรบางชนิด เป็นต้น
ค. การกรอง ( filtration ) โดยใช้กระดาษกรองหรือแผ่นเยื่อกรองที่มีรูปขนาดเล็กกว่าจุลินทรีย์ หรือ ๐.๔๕ ไมครอน สามารถใช้แยกจุลินทรีย์ออกได้ วิธีนี้ใช้เมื่อต้องการกำจัดเชื้อในอาหารที่สลายตัวเร็วระเหยง่ายเมื่อถูกความร้อน
ง. ความเย็น ( Cold storage )การเก็บจุลินทรีย์ในตู้เย็น หรือตู้แช่แข็ง จะยับยั้งการเจิณเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ได้ เนื่องจากเอ็นไซม์ของจุลินทรีย์ ไม่สามารถทำงานได้ที่อุณภูมิต่ำ เช่า ที่ ๐ องศา C หรือ -๒๐ องศา C หรือต่ำกว่า ใช้เป็นหลักในการเก็บจุลินทรีย์ไว้เป็นเวลานาน และการถนอมอาหาร
จ. ความแห้ง ( dehydration ) ความแห้งสามารถยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ ใช้เป็นหลักในการเก็บจุลินทรีย์ไว้นาน ๆ โดยวิธีการที่เรียกว่าการทำแห้ง ( lyophilization )
วิธีการทางเคมี ( chemical method )
เป็นการใช้สารเคมีบางชนิด ที่มีคุณสมบัติในการทำลายจุลินทรีย์ เช่น สารที่มีคุณสมบัติเป็นแก๊ส อาทิ Formaldehyde และ ethylene oxide ส่วนสารเคมีที่มักใช้ในรูปสารละลาย เช่น ฟีนอล ฟอร์มาลิน สารเคมีที่ใช้ในการทำลายเซลล์เจริญของจุลินทรีย์ในสิ่งของเครื่องใช้ สิ่งขับถ่ายของผู้ป่วย และจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของโรค เราเรียกสารนั้นว่าเป็น disinfectant ส่วนสารเคมีที่ใช้ทำลายและยับยั้งการเจริญ หรือกิจกรรมของจุลินทรีย์ตามผิวหนัง เนื้อเยื่อ โดยสารนั้นไม่เป็นพิษต่อร่างกาย เรียกว่า antiseptics เช่น ethanol ๗๐ % ด่างทับทิม ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ การตายจองจุลินทรีย์เนื่องมาจากสารเคมี ทำให้โปรตีนและกรดนิวคลิอิกของจุลินทรีย์ เสียสภาพไป อย่างไรก็ตาม การใช้สารเคมีส่วนมาก ไม่มีผลในการทำลายเชื้อได้ทั้งหมด ถึงแม้จะใช้ความเข้มข้นตามกำหนดมาตรฐานก็ตาม
การใช้สารปฏิชีวนะ ( antibiotics )
สารปฏิชีวนะหรือยาปฏิชีวนะสามารถฆ่าหรือยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ได้ ยาปฏิชีวนะแต่ละชนิด จะมีฤทธิ์ต่อจุลินทรีย์เพียงบางชนิดเท่านั้น แต่ยาปฏิชีวนะบางชนิด จะออกฤทธิ์ต่อจุลินทรีย์หลายชนิด เรียกว่าเป็น broad spectrum antibiotics นอกจากนี้ยังขึ้นกับชนิดของจุลินทรีย์ด้วย ปัจจุบันมีการใช้ยาปฏิชีวนะกันอย่างแพร่หลายทำให้เชื้อจุลินทรีย์ หลายชนิดมีการดื้อยาปฏิชีวนะมากขึ้น
การตรวจหาความไวของเชื้อต่อยา ( drug sensitivity test ) จะทำให้ทราบว่าเชื้อจุลินทรีย์ไวต่อยา ( sensitive ) หรือ ( resist ) ต่อยาชนิดใดบ้าง เพื่อจะได้เลือกใช้ยารักษาโรคนั้น ๆ ให้ถูกต้อง
การทดสอบความไวของเชื้อต่อยาทำได้หลายวิธีที่นิยมทำมากที่สุด คือวิธี disc agar diffusion method เพราะว่าสะดวก ประหยัดและใช้เวลาน้อยกว่าวิธีอื่น วิธีทำโดยเทียบเชื้อที่ต้องการจะทดสอบให้มีข่าวขุ่นเท่ากัน Mc Farland Number ๐.๕ ( เท่ากับจำนวนเชื้อแบคทีเรียประมาณ ๑.๕ X ๑๐ เซลล์/มล. ) แล้วใช้ sterile swab ป้ายเชื้อแบคทีเรียให้ทั่ว plate ปล่อยทิ้งไว้ ๓ - ๕ นาที แล้วจึงวางกระดาษตาปลา ( filter paper disc ) ซึ่งซุบยาปฏิชีวนะชนิดต่าง ๆ ในความเข้มขันที่แน่นอน ลงบนผิวอาหารที่เพาะเชื้อไว้แล้ว จากนั้นนำไปบ่มที่อุณหภูมิ ๓๗ องศาเซลเซียส นาน ๑๖ - ๑๘ ชั่วโมง ถ้าเชื้อนั้นถูกทำลาย หรือถูกยับยั้งด้วยยาปฏิชีวนะชนิดใด ก็จะเห็นบริเวณใส ๆ หรือ clear zone ไม่มีเชื้อเจริญขึ้นรอบ ๆ กระดาษตาปลา เรียกบริเวณใส ๆ นี้ว่า inhibition zone เส้นผ่าศูนย์กลางของ inhidition zone จะแคบหรือกว้าง แตกต่าง ตามชนิดของยา และความไวหรือดื้อยาของเชื้อต่อยานั้น
ยาปฏิชีวนะโดยทั่วไปหมายถึงสารเคมีที่ผลิตโดยจุลินทรีย์บางชนิด แล้วสามารถฆ่าหรือยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์สาเหตุของโรค หรือจุลินทรีย์ชนิดอื่นได้ หรืออาจเป็นสารเคมีซึ่งได้มาจากการสังเคราะห์ทางเคมี แต่ต้องอาศัยโครงสร้างของสารเคมีที่จุลินทรีย์ผลิตขึ้นเป็นแกนกลางในการสังเคราะห์เพื่อเพิ่มโครงสร้างของโมเลกุลใหม่ โดยมีวัตถุประสงค์ที่จะทำให้สารนั้นมีคุณสมบัติดีขึ้นทั้งในการฆ่าหรือยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์และคุณสมบัติอื่น ๆ ของสารเอง จุลินทรีย์บางชนิด เช่น เชื้อรา pencillium chrysogenum สามารถสร้างสารเพนนิซิลิน แบคทีเรีย streptomyces griseus สามารถสร้างสารสเตรปโตมัยซิน
การป้องกันและรักษาโรคติดเชื้อไวรัส
การทำลายเชื้อไวรัส
เมื่อเชื้อไวรัสอยู่ภายนอกร่างกายของโฮสต์ จะค่อย ๆ สูญเสียสภาพการติดเชื้อ ซึ่งจะช้าหรือเร็วขึ้นกับสภาวะแวดล้อม ได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้น พวก naked virus มักทนทานกว่าพวก enveloped virus
แต่การทำลายเชื้อไวรัสที่ปนเปื้อนอยู่ในเลือด สารคัดหลั่ง และสิ่งขับถ่ายต่าง ๆ ของผู้ป่วย จำเป็นต้องมีวิธีการมาตรฐานเพื่อให้ได้ผลแน่นอนและรวดเร็ว มิฉะนั้นเชื้อจะแพร่กระจายไปก่อการติดเชื้อแก่ผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวข้องและผู้ใกล้ชิด นอกจากนี้การทำลายเชื้อไวรัสยังมีวัตถุประสงค์เพื่อฆ่าเชื้อไวรัสที่แปดเปื้อนเครื่องมือเครื่องใช้หรือฆ่าเชื้อไวรัสในการผลิตวัคซีนชนิดเชื้อตายด้วย ซึ่งจะต้องใช้ขบวนการทำลายเชื้อที่แตกต่างกันออกไป
วิธีการทำลายเชื้อไวรัส
ปัจจัยในการทำลายเชื้อไวรัสมีหลายชนิด คือ
๑. ปัจจัยทางกายภาพ ได้แก่
ความร้อน มีทั้งความร้อนแห้งและความร้อนชื้น ความร้อนแห้ง ได้แก่ การเผาไฟโดยตรงใช้ตู้เผาหรือเตาเผา ความร้อนชื้น ได้แก่ การต้ม การ autoclave การ pasteurize เป็นต้น
โดยทั่วไปการใช้ความร้อน ๕๐ - ๖๐ องศา C เป็นเวลาครึ่งชั่วโมง จะฆ่าไวรัสส่วนใหญ่ได้ยกเว้นเชื้อที่ทนเป็นพิเศษ เช่น rhinovirus , enterovirus ไวรัสตับอักเสบ บี เป็นต้น การมีสารบางชนิด เช่น
เกลือแมกนีเซียมอยู่ด้วยจะทำให้ไวรัสทนต่อความร้อนมากขึ้น การต้มในน้ำเดือดนาน ๒๐ - ๓๐ นาที จะสามารถฆ่าไวรัสได้ทั้งหมด แต่ถ้าต้องการฆ่าเชื้อทุกชนิดให้หมดอย่างสมบูรณ์รวมทั้งสปอร์ของแบคทีเรีย ต้องใช้วิธี autoclave คือ การนึ่งด้วยไอน้ำที่ความดัน ๑๕ ปอนด์/ตารางนิ้ว อุณหภูมิ ๑๒๑ องศา C จะฆ่าเชื้อได้หมดใน ๑๕ นาที ส่วน pasteurization นั้น มักใช้ฆ่าเชื้อในอาหาร เช่น นม ซึ่ง สามารถฆ่าเชื้อก่อโรคในทางเดินอาหาร รวมทั้ง enteroviruses
ที่อุณหภูมิ ๔ องศา C เชื้อไวรัสมีชีวิตอยู่ได้นานหลายวัน และอยู่ได้นานเป็นปีที่ ๗๐ องศา C
แสงอุลตราไวโอเลต ( UV ) เชื้อไวรัสแต่ละชนิดจะไวต่อแสง uv ที่ความยาวคลื่นไม่เท่ากันแต่จะอยู่ในช่วง ๑๐๐ - ๔๐๐ นาโนเมตร ซึ่งหลอด UV ที่ใช้กันทั่วไปให้แสงที่มีความยาวคลื่น ๒๕๔ นาโมเมตร แสง UV มักใช้ในการฆ่าเชื้อในอากาศ เพราะแสงไม่สามารถแทรกผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลวหรือของแข็งลงไปได้ จะฆ่าเชื้อได้เฉพาะบริเวณพื้นผิวเท่านั้น
รังสีอื่น ๆ เช่น X - ray , gamma ray ใช้ในการฆ่าเชื้อเครื่องใช้ทางการแพทย์ชนิดใช้แล้วทิ้งหลายชนิด
๒. สารเคมี ที่สามารถนำมาใช้เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อได้นั้นจะต้องมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อได้อย่างรวดเร็วแม้ในความเข้มขันต่ำ ๆ กลไกการทำลายเชื้อไวรัส คือ ละลายไขมันใน envelope หรือทำให้โปรตีนและกรดนิวคิลอิกของไวรัสเสียสภาพไป สารเคมีที่นิยมใช้กันแพร่หลาย ได้แก่
สารละลาย sodium hypochlorite เป็นสารประกอบของคลอรีน รู้จักกันในนามของน้ำยากัดผ้าให้ขาว เป็นน้ำยาฆ่าเชื้ออเนกประสงค์ที่ให้ผลดีมาก ใช้เป็น disinfectant ( สารเคมีที่ใช้ทำลายเชื้อโรค ใช้กับสิ่งไม่มีชีวิต ) เช็ดโต๊ะทำงานในห้องปฏิบัติการ ฆ่าเชื้อที่แปดเปื้อนภาชนะ และเครื่องใช้ต่าง ๆ แต่มีฤทธิ์กัดกร่อนโลหะ ขนาดใช้คิดตามความเข้มข้นของคลอรีนเท่ากับ ๐.๐๕ / ๐.๑ % หรือ ๕๐๐ – ๑,๐๐๐ ppm ( ๑ part per million หมายถึง มีสารหนัก ๑ กรัมในน้ำ ๑ ล้านลูกบาศก์เซนติเมตร ) ถ้าต้องการฆ่าเชื้อในปริมาณมาก เช่นทำขวดเลือดหรือขวดเชื้อหากจะต้องเพิ่มความเข้มข้นขึ้นอีก ๑๐ เท่า เป็นคลอรีน ๑% หรือ ๑๐,๐๐๐ ppm
Sodium hypochlorite ในรูปของ Dakin s solution ( ๕% ) หรือ Modified Dakin ”s solution ( ๐.๕% ผสมกับ sodium bicarbonate ) นิยมใช้กับแผลสกปรกมีหนอง เพราะจะกัดเนื้อตายทำให้แผลสะอาดในขนาดความเข้มข้น ๐.๕% สามารถฆ่าเชื้อไวรัสตับอักเสบ บี
น้ำยา hypochlorite ควรจะเตรียมใหม่อยู่เสมอ เพราะปริมาณคลอรีนในสารละลายมักระเหยหายไปได้
คลอรีน มักใช้ในการทำลายเชื้อในน้ำประปา สระว่ายน้ำ ฤทธิ์ของคลอรีนจะลดลงหากน้ำมีสภาพเป็นด่างหรือมีอินทรีย์สารปนเปื้อนมาก ที่ ph ๗..๐ เชื้อไวรัสส่วนใหญ่รวมทั้ง enterovirus จะถูกทำลายด้วยความเข้มข้น ๐.๕ ppm แต่ถ้า ph สูงขึ้น หรือมีอินทรีย์สารปนเปื้อนในน้ำ จะต้องใช้คลอรีนความเข้มข้นสูง
ถ้าใช้ความเข้มข้นถึง ๑ ppm จะมีกลิ่นเหม็นและระคายเคืองตา
ไอโอดีน ออกฤทธิ์ทำลายเชื้อได้ดี ไวรัส influenza ถูกฆ่าเชื้อด้วยความเข้มข้นเพียง ๗๐ ppm แต่ความเข้มข้นของไอโอดีนจะอ่อนลงถ้ามีด่างหรืออินทรีย์สารปนอยู่มาก ข้อเสียของไอโอดีน คือ ระคายเคืองเนื้อเยื่อที่ใช้กันอยู่ในรูปของ tincture iodine ๒% แต่ถ้าอยู่ในรูปของ povidone - iodine ( betadine )จะระคายเคืองน้อยลง แต่การออกฤทธิ์สู้ tincture iodine ไม่ได้
Formaldehyde หรือ formalin ๓๗% ทำลายเชื้อได้ดี แต่ทั้งสารละลายและไอ มีพิษต่อเนื้อเยื่อมาก ใช้เป็น disinfectant ได้ผลดี ความเข้มข้น ๑.๕ % สามารถฆ่าไวรัสเริม, ๕% สามารถฆ่าไวรัสตับอักเสบ บี ในความเข้มข้นต่ำ ๆ ๐.๒ - ๐.๔ % นำมาใช้ฆ่าไวรัสเพื่อผลิตวัคซีนเพราะจะไม่ทำลายแอนติเจนของเชื้อ นอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้ในรูปก๊าช เพื่ออบห้องวฆ่าเชื้อในอากาศ โดยนำ formalin มาทำให้ร้อนหรือผสมกับด่างทับทิมก็จะกลายเป็นก๊าช
Glutaraldehyde ในรูปของ ๒% ผสมกับ bicarbonate buffer ( cidex ) จะมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อไวรัสได้หมดใน ๑๐ นาที ข้อดี คือ สามารถแช่เครื่องมือที่เป็นยางได้โดยไม่ทำให้ยางเสียสภาพ ซึมเข้าไปในผิวของเครื่องมือได้ดีและล้างออกง่าย
อัลกอฮอล์ ( ethyl alcohol ๗๐ % ) เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อที่ใช้กันมากชนิดหนึ่ง อัลกอฮอล์สามารถตกตะกอนได้ ซึ่งตะกอนโบปตีนนี้จะป้องกันไวรัสไม่ให้ถูกทำลาย การเติม sodium hydroxide ( ๐.๐๐๒% ) สามารถยับยั้งการจับตัวของตะกอนโปรนตีน ทำให้ฤทธิ์การฆ่าเชื้อของอัลกอฮอล์ดีขึ้น เช่น ในเลือด ถ้ามี sodium hydroxide เชื้อไวรัสจะถูกฆ่าได้หมดด้วยความเข้มข้นเพียง ๔๐% สำหรับ isopropyl alcohol ใช้ความเข้มข้น ๗๐% ขึ้นไป ออกฤทธิ์ดีกว่า ethy lalcohol เล็กน้อยแต่ราคาแพงกว่า
Hydrogen peroxide ฤทธิ์ในการทำลายเชื้อไม่ดีนัก แต่ถ้าไม่มีอินทีรย์สารปนอยู่ก็จะสามารถทำลายไวรัสได้ดี ในความเข้มข้นเพียง ๐.๓ % สามารถฆ่าไวรัส AIDS ได้ โดยทั่วไปใช้ความเข้มข้น ๓% มักนำมาใช้ล้างแผล เพราะเมื่อถูกกับเอนไซม์ catalase ในเนื้อเยื่อ ก็จะสลายตัวเกิดก๊าชออกซิเจนเป็นฟองฟู ผลักเอาเศษสิ่งสกปรกให้หลุดออกจากแผล
Benzalkounium chloride ( zephiran ) ออกฤทธิ์เป็นผงซักฟอก ( detergent ) ไปทำลาย envelope ของไวรัส จึงฆ่าได้เฉพาะไวรัส envelope ขนาดความเข้มข้นที่ใช้คือ ๑: ๑,๐๐๐ – ๑::๑๐,๐๐๐ สารนี้ไม่มีพิษและไม่ระคายเคืองเนื้อเยื้อ ในแผลที่ถูกสุนัขกัดใช้ ๑ - ๒..๕ % ล้างแผลจะสามารถทำลายเชื้อพิษสุนัขบ้าได้มาก
Phenol สามารถฆ่าไวรัสบางชนิด เมื่อผสมกับสบู่จะออกฤทธิ์ดีขึ้น ที่ใช้กันมีอยู่ในรูปต่าง ๆ เช่น Lysol ใช้เป็น disinfectant , dettol และ phisohex ใช้กับสิ่งมีชีวิตได้
เกลือของโลหะหนัก เช่น silver nitrate ๐.๐๕ N สามารถฆ่าไวรัสได้อย่างรวดเร็ว mercurochrome และ merthiolate มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อไวรัสอ่อนมาก
B .propiolactone สารนี้ไม่เสถียรเมื่ออยู่ในน้ำจะเกิดการสลายตัว ในความเข้มข้น ๑:๔,๐๐๐ สามารถนำมาใช้ฆ่าเชื้อเพื่อผลิตวัคซีน
ด่างทับทิม สามารถฆ่าไวรัสได้ด้วยความเข้มข้นเพียง ๑:๑๐,๐๐๐ จะฆ่าเชื้อในครึ่งชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง แต่ถ้ามีอินทรีย์สารปนเปื้อนจะทำให้ฤทธิ์อ่อนลง
Glycols ได้แก่ triethylene และ propylene glycol มักใช้พ่นเป็นละอองฝอยหรือไอใช้ฆ่าเชื้อที่เป็นละอองอยู่ในอากาศ เช่น influenza virus ใช้ความเข้มข้นน้อยกว่า ๑ ppm ในอากาศ แต่มีข้อจำกัดคือ ความชื้นต้องอยู่ระหว่าง ๔๕ - ๖๕ % เพราะ glycol จะถูกดูดซึมโดยพื้นผิวที่ชื้อ เช่น ผิวหนัง ทำให้ความเข้มข้นในอากาศลดลง
Ethylene Oxide เป็นก๊าช มักใช้อบฆ่าเชื้อสำหรับวัสดุที่ทนความร้อนไม่ได้ เช่น พลาสติก ก๊าชนี้สามารถซึมผ่านเข้าไปในพลาสติกได้ดี จะออกฤทธิ์ได้ดีต้องมีความชื้นที่เหมาะสม ประมาณ ๔๐ % และอุณหภูมิที่ค่อนข้างสูง เชื้อ vaccinia , polio , parainfluenza จะถูกฆ่าในเวลา ๑๘๐ นาที ที่อุณหภูมิ ๒๘ องศา C แต่ถ้าใช้อุณหภูมิ ๔๘ องศา C จะใช้เวลาเพียง ๖๐ นาที ข้อเสียของก๊าซนี้คือ ระเบิดได้ต้องแก้โดยผสมกับก๊าซเฉื่อยหรือ CO๒ นอกจากนี้ยังมีพิษ ก่อนนำของที่อบก๊าซมาใช้ต้องทิ้งไว้ให้ก๊าซระเหยออกอย่างน้อย ๒๔ ชั่วโมง
การเลือกใช้วิธีทำลายเชื้อ
การเลือกวิธีการและสารเคมีเพื่อใช้ทำลายเชื้อไวรัส มีข้อควรพิจารณา ดังนี้
๑. วัตถุประสงค์ในการทำลายเชื้อ เช่น เครื่องมือใช้ในการผ่าตัด ต้องการฆ่าเชื้อที่สมบูรณ์แบบ ( complete sterilizion ) จะต้องไม่มีเชื้อเหลืออยู่เลย แม้แต่สปอร์ของแบคทีเรีย ส่วนในการฆ่าเชื้อในเสมหะผู้ป่วยต้องการเพียงฆ่าเชื้อก่อโรคเท่านั้น
การฆ่าเชื้อที่ปนเปื้อนในสารคัดหลัง หรือสิ่งขับถ่ายจากผู้ป่วยมีความสำคัญในการป้องกันการกระจาย ของเชื้อ โดยเฉพาะจะช่วยลดอันตราการติดเชื้อก่อโรคเท่านั้น
การฆ่าเชื้อที่ปนเปื้อนในสารคัดหลัง หรือสิ่งขับถ่ายจากผู้ป่วยมีความสำคัญในการป้องกันการกระจาย ของเชื้อ โดยเฉพาะจะช่วยลดอัตราการติดเชื้อในโรงพยาบาล ( nosocomial infection )
๒. ชนิดของวัสดุที่ต้องการทำลายเชื้อ เครื่องมือหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ต่าง ๆ มักนิยมใช้การฆ่าเชื้อด้วยความร้อน โดยเฉพาะการ autoclave เพราะได้ผลแน่นอน ควบคุมคุณภาพได้ง่าย ยกเว้นวัสดุที่ไม่ทนความร้อน ก็อาจเลี่ยงมาใช้ low temperature steam คืออบไอน้ำที่ ๗๒ องศ่า C นาน ๑๐ นาที หรือต้มที่อุณหภูมิ ๗๐ - ๑๐๐ องศา C ซึ่งก็จะฆ่า vegetative form ของแบคทีเรียและไวรัสส่วนใหญ่ได้ หรืออาจเปลี่ยนไปใช้วิธีอื่น ๆ เช่น อบก๊าซ Ethylene Oxide ฉายรังสี แช่ด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อต่าง ๆ
๓. คุณสมบัติสารเคมีที่เลือกใช้ เช่น สามารถฆ่าเชื้อที่ต้องการได้หรือไม่ ใช้ระยะเวลานานเพียงใด และคุณสมบัติอื่น ๆ เช่น ความระคายเคืองต่อเนื้อเยื่อ ความเป็นพิษ การกัดกร่อนโลหะ การทำให้เกิดสนิม เป็นต้น
๔. ราคาและความจำเป็นในการใช้งาน เช่น ในหออภิบาลผู้ป่วย พื้น ฝาผนัง เฟอร์นิเจอร์ ไม่มีความจำเป็นต้องใช้น้ำยาฆ่าเชื้อโรค การทำความสะอาดตามปรกติ ก็เพียงพอ แต่บริเวณที่มีเสมหะ เลือดอุจาระ หรือสิ่งขับถ่ายอื่นจากผู้ป่วยปนเปื้อน ก็ควรใช้น้ำยาฆ่าเชื้อที่นิยมใช้กันได้แก่ สารละลาย sodium hypochlorite เช่น chlorox และสาร phenol เช่น Lysol ซึ่งมีราคาถูกกว่า chlorox และฆ่าเชื้อทั่วไปได้ดี แต่ฤทธิ์ฆ่าไวรัสม่ดีนัก สำหรับ chlorox นั้นมีฤทธิ์ฆ่าไวรัสได้ดี สามารถฆ่าไวรัสที่มีความทนทานเป็นพิเศษ เช่น ไวรัสตับอักเสบ บี
สรุปวิธีกำจัดและยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
๑. ใช้ความร้อน โดยการต้ม นึ่ง อบด้วยไอน้ำ การต้มให้เดือดจุลินทรีย์ส่วนใหญ่จะตาย นอกจากพวกที่สร้างสปอร์จะต้องใช้วิธีอบด้วยไอน้ำ พร้อมทั้งใช้ความดันเข้าช่วย โดยใช้หม้ออบไอน้ำอัตโนมัติ ( Autoclve ) วิธีการเช่นนี้ เรียกว่า การสเตอริไลเซซั่น ( sterilization ) สำหรับอาหารที่เสื่อมคุณค่าง่ายใช้วิธี พาสเจอไรเซซั่น ( pastgerization ) เช่น นม น้ำส้ม จะใช้ความร้อนเพียง ๖๕ องศา C ในเวลา ๓๐ นาที แล้วทำให้เย็นลงทันที่เหลือเพียง ๑๕ องศา C จะทำให้จุลินทรีย์ตาย
๒. ใช้ความเย็น ความเย็นเพียง ๐ องศา C จุลินทรีย์จะไม่ตายเพียงแต่หยุดเจริญเติบโตเท่านั้น ถ้าจะทำลายจุลินทรีย์ ต้องใช้ความเย็นต่ำกว่า - ๑๐๐ องศา C
๓. ใช้ยาหรือสารเคมี
สารเคมีที่ทำลายได้เฉพาะบักเตรีที่ไม่สร้างสปอร์เรียกว่า สารแอนตี้เซปติค ( Antisrptic ) เช่น สบู่ เอทธิลแอลกอฮอล์ ๗๐ % ใช้ล้างแผล ทาผิวหนังก่อนฉีดยา ไฮโดรเจนเปอร์ออิกไชด์ ใช้ล้างแผลและผสมกับน้ำใช้ล้างหู
สารเคมีที่ทำลายจุลินทรีย์ที่สร้างสปอร์ได้เรียกว่า ดิสอินเฟคแทนต์ ( Disinfgectants ) สารเคมีประเภทนี้ไม่ใช้กับร่างกาย เช่น กรดคาร์บอลิก ฟินอล ๕ % ปูนขาว ฟอร์มาลิน ใช้ล้างเครื่องมือ ปูนขาวใช้โรยแอ่งน้ำเน่าบริเวณบ้าน กองขยะหรือสิ่งขับถ่าย ฟอร์มาลิน ๑ ส่วนผสมน้ำ ๕๐ ส่วน ใช้เช็ดพื้นฝาห้อง ได้
๔. ใช้การกรองผ่าแท่งดินเหนียว บักเตรีผ่านไม่ได้ แต่ไวรัสผ่านได้
๕. ใช้รังสีอุลตราไวโอเลตจากแสงแดดผ่าน
๖. การทำให้แห้ง
๗. ใช้เสียง เสียงที่มีความถี่สูงจะสามารถฆ่าบักเตรีได้
๘. การอาบรังสีแกรมมา เช่น มันฝรั่ง หัวหอมใหญ่ ฯลฯ พลังงานจากรังสีทำลายทั้งเอนไซม์ของพืชและจุลินทรีย์ให้เสื่อมสลาย
