Aseptyka - czynności zapobiegające zakażeniom i skażeniom drobnoustrojami.
Zakażenie - zanieczyszczenie dotyczące organizmów żywych.
Skażenie - zanieczyszczenie elementów nieożywionych i środowiska.

Filary aseptyki:
1. Sterylizacja (wyjaławianie) - zabicie i form wegetatywnych, jak i przetrwalnikowych
(w trybie przetrwania - brak metabolizmu, pozbycie się wody, gruba błona komórkowa). Wirusy też giną. Efektem jałowe środowisko (jak w szpitalach na salach operacyjnych, przy produkcji
środków opatrunkowych, protez, części leków). Metody fizyczne, mechaniczne i chemiczne.
2. Dezynfekcja (odkażanie) - zabicie tylko form wegetatywnych, przetrwalniki przeżyją, metoda mniej efektywna od sterylizacji. Działanie środkami chemicznymi i temperaturą.

Punkt śmierci cieplnej - najniższa temp., w której organizm zginie po 10 min.
Czas śmierci cieplnej - czas potrzebny na zabicie całego gatunku w danej temp.

Metody sterylizacji:
- fizyczne
- mechaniczne
- chemiczne

Metody fizyczne:
a) temperaturowe - oparte na wykorzystywaniu wysokiej temperatury. Następuje denaturacja białek i niszczenie błon komórkowych. Na sucho białka się utleniają, na mokro koagulują.
- suche:
*wyżarzanie - stosowane do ez, skalpeli. Rozgrzać do czerwoności i schłodzić w jałowej wodzie.
*opalanie - np. brzegów probówek i kolb, bagietek, głaszczek i szkiełek. Można wcześniej zanurzyć je w etanolu.
*suszenie w suszarkach - np. szkła niemiarowego lub elementów stalowych.
Suszy się w 140'C przez 2,5h, w 160'C przez 2h lub w 170-180'C przez 1h.
- mokre ( parą wodną):
*tyndalizacja (pasteryzacja frakcjonowana)- z użyciem aparatu Kocha, wtedy gdy materiał nie może być wyjaławiany w temp. ponad 100'C.
Jest to kocioł z podwójnym dnem, na dole zbiornik z wodą, którą się podgrzewa do temp. wrzenia. Para przechodzi przed dziury w dnie i krąży w zbiorniku, ogrzewając przedmioty, po czym jest uwalniana na zewnątrz. 30 minut pracy zabija tylko formy wegetatywne. W przypadku niektórych gatunków, przy dwukrotnym kolejnym ochłodzeniu do 32'C i umieszczeniu w aparacie, ginie wszystko (przetrwalniki zmieniły się w formy żywe).
*w autoklawie - pod zwiększonym ciśnieniem= wyższa temperatura (sprężenie pary wodnej). Para w kontakcie z przedmiotami skrapla się, co podnosi temperaturę sterylizacji. Zazwyczaj jest to 121'C, max 134'C. Wszystko ginie zazwyczaj po 20-30 minutach. Typowe tryby to 115'C przez 35 minut, 121'C przez 15-20 minut i 134'C przez 4 minuty.
Po zakończeniu działania nie wyciągamy, czekamy aż ostygnie do 80'C.
b) promieniowanie magnetyczne (X, UV, mikrofale, RTG, widzialne, radiowe).
*widzialne - najsłabsze, w obecności barwników następuje fotosyntetyzacja - przemiana ich w substancje toksyczne.
*UV - pochłaniane przez komórkę powoduje zmiany w DNA i zaburzenia w jego replikacji oraz uszkodzenia białek. Formy żywe są bardzo wrażliwe, przetrwalniki i wirusy mniej. Bakterie potrafią naprawiać DNA, usuwając uszkodzone fragmenty (reperacja ciemna) oraz rozszczepiając dimery białek (reperacja świetlna - fotoreaktywacja).
Stosowane na salach operacyjnych, w produkcji leków i do naczyń laboratoryjnych wrażliwych na temperaturę. Efektywność zależy od czystości powietrza i czasu napromieniowania. Przed sterylizacją przedmioty muszą być umyte i odkażone wewnętrznie, bo działa ono powierzchniowo. Niekorzystnie wpływa na ludzi.
*radiacyjne (jonizujące - X, gamma) - bezpośrednio niszczące DNA lub wytwarzające wolne rodniki, reagujące z DNA. Źródłem izotopy oraz akceleratory elektronów. Stosowane do sprzętu 1-krotnego użytku (strzykawki, skalpele, opatrunki), części leków, kosmetyków, produktów spożywczych i korków do butelek.
c) ultradźwiękami.

Metody mechaniczne - niektóre pożywki, roztwory nie mogą być wyjałowione termicznie,
bo się zniszczą, dlatego stosuje się sączenie przez filtry 0,2 i 0,45 um, których bakterie nie pokonają (poza Mycoplasma). By płyn przeszedł, stosuje się nadciśnienie lub podciśnienie.
Dominują filtry membranowe (bardzo małe pory) - przy wyjaławianiu leków, wydzielaniu z hodowli enzymów i toksyn, oraz celulozowe (mogą być sterylizowane w autoklawie) - w laboratoriach mikrobiologicznych.

Metody chemiczne - sterylizacja gazami, stosowana m. in. do produktów 1-krotnego użytku, aparatury medycznej, opatrunków, pościeli, odzieży. Działa się głównie tlenkiem etylenu, powodującym alkilację grup funkcyjnych białek. Jest to metoda bardzo toksyczna.

Kontrola sterylizacji:
- fizyczna - kontrola parametrów,
- biologiczna - sporotesty- sterylizacja krążków bibułowych z przetrwalnikami, a następnie umieszczenie ich w pożywce. Jeśli zaczną się mnożyć, to albo urządzenie źle pracuje albo złe parametry,
- chemiczna - badanie zmiany koloru związków pod wpływem temperatury (rurki ze specjalnym płynem albo taśma do autoklawowania). Zmiana zabarwienia = prawidłowe wyjałowienie.
______________________________________________________________________________________________________________

Z dezynfekcją wiążą się:
- konserwacja - hamowanie namnażania drobnoustrojów przez schładzanie, środki konserwujące oraz podwyższone ciśnienie osmotyczne.
- sanityzacja - mycie za pomocą detergentów pomieszczeń i wyposażeń (WC, korytarze szpitali)
- antyseptyka - usuwanie drobnoustrojów z żywych tkanek (np. skóry) przy profilaktyce i leczeniu infekcji. Oczywiście środki nietoksyczne.

Metody dezynfekcji:
a) temperaturowe:
- dekoktacja - gotowanie strzykawek, igieł, filtrów w szczelnie zamkniętych urządzeniach
- pasteryzacja - zabicie form wegetatywnych w płynach spożywczych (mleko, piwo) celem przedłużenia ich trwałości. Zazwyczaj robi się to w 70'C przez kilka minut.
Mleko UHT - 135-150'C przez 2 sekundy.
b) chemiczne - z użyciem środków dezynfekujących, które powinny działać w małym stężeniu, małej ilości w temperaturze otoczenia i łatwo spłukiwać się wodą. Nie mogą niszczyć żywności ani dezynfekowanych przedmiotów, jak i szkodzić ludziom.
Ich efektywność zależy od pH, czasu, temperatury, wilgotności i zawartości substancji organicznej w powietrzu.
- kwasy i zasady - dzięki aktywności jonów H+ i OH- niszczą i formy wegetatywne i przetrwalniki, jednak niszczą też dezynfekowane przedmioty. Kwasy działają silniej.
Np. Ca(OH)₂ (toalety, śmietniki), NaOH (udrażnianie rur), HCl, H₂SO₄, CH₃COOOH - kwas nadoctowy (tworzywa sztuczne, porcelana).
- środki utleniające - głównie związki chloru (działające w środowisku wolnym od białek) - do dezynfekcji rąk i pomieszczeń.
Do dezynfekcji wody chlor gazowy albo O₃, łatwo usuwalny z wody, a do tego eliminujący np. fenole.
Poza tym KMn0₄, bakterio- i grzybobójczy, stosowany w maściach, płynach do płukania gardła i odkażania ran oraz H₂O₂.
- alkohole - im dłuższy łańcuch węglowy tym skuteczniejsze, głównie etanol (70%)
i propanol (80%). Powodują denaturację białek i rozpuszczanie lipidów.
- aldehydy - głównie mrówkowy (HCHO). Powodują alkilację białek, reagują z grupami SH, NH₂
i COOH. Formalina (HCHO + metanol) np. do utrwalania okazów i preparatów tkankowych oraz środków dezynfekcyjnych. Aldehyd glutarowy (C₅H₈O₂) działa na bakterie, wirusy, grzyby. Z niego produkuje się aldesan.
- związki fenolu i ich pochodne - fenole to benzen z -OH. Powodują denaturacje białek i rozrywanie błon komórkowych. Dobre na bakterie, gorsze na wirusy i przetrwalniki. Skuteczne w środowisku kwaśnym, mniej w obecności substancji organicznych (głównie białek). Mogą działać żrąco na skórę.
- detergenty - środki powierzchniowo czynne z łańcuchem wydrofobowym i grupą hydrofilową.
Zmniejszają napięcie powierzchniowe, ułatwiając usuwanie brudu i rozpuszczanie tłuszczu. Są detergenty anionowe, kationowe i niejonowe. Bakterie są naładowane ujemnie, więc łatwo absorbują detergenty kationowe. Bakteria umiera przez zmianę przepuszczalności ściany i błony komórkowej. Detergenty działają też na drożdże. Wadą szybkie uodparnianie się przez bakterie.
- jodofory - roztwory jodu w związkach powierzchniowo czynnych i polimerach. Uwalniany przez nie jod jest zabójczy dla bakterii, bo dezaktywuje białka reagując z tyrozyną.
Do dezynfekcji ran jodyna (roztwór jodu w etanolu z dodatkiem KI), w laboratorium płyn Lugola
- chlorheksydyna - syntetyczny antyseptyk w postaci glukonianu lub octanu.
Do odkażania skóry, ran i narzędzi chirurgicznych oraz w płynach do płukania ust.
- sole metali ciężkich - Hg oraz Ag, silniebakteriobójczych dla form wegetatywnych.
Bardziej powszechne są związki Hg (ich fenylopochodne), ale szkodliwe dla człowieka.
Związki Ag stosuje się do odzieży i kosmetyków, zmniejszając zapach potu zabijając bakterie.
____________________________________________________________________________________________________________

Antybiotyki - anti i bios - substancje "przeciw życiu". Wtórne produkty metabolizmu drobnoustrojów, hamujące wzrost i podziały innych drobnoustrojów. Produkowane, by zapewnić sobie przestrzeń do życia albo po prostu jako odpady.
Produkują je bakterie, grzyby, pierwotniaki, porosty, część roślin (chrzan, cebula, czosnek).
Wytwarzane są też formy półsyntetyczne (naturalne, ale zmodyfikowane w laboratorium)
i syntetyczne (sztuczne wg naturalnego wzorca). Gdy nie posiadają wzorca, są to chemioterapeutyki.
Pierwszy antybiotyk - Penicilina - Alex Fleming (1928), która hamowała rozwój gronkowca.
Drugi najważniejszy w historii to streptomycyna (1943), lecząca gruźlicę.
Obecnie 90% stosowanych w lecznictwie antybiotyków pochodzi od promieniowców, a ponad 50% ze Streptomyces, po nich są pleśnie z rodzaju Penicillium.
Wiele antybiotyków są pigmentami różnego koloru, widocznymi w tzw. kroplach wodnych na powierzchni kolonii. Pigmenty te izoluje się z użyciem rozpuszczalników organicznych.
Antybiotyki powodują śmierć bakterii lub ograniczenie jej namnażania.
Zakłócają one metabolizm lub uszkadzają błony komórkowe, zatem nie działają na wirusy, które są pozbawione tych cech .
Ich zaletą jest fakt, że są toksyczne dla komórek prokariotycznych, nie szkodząc eukariotycznym.

MRSA - metycylinoodporne szczepy gronkowca złocistego, powstające przy nadmiernym i nieodpowiednim stosowaniu antybiotyków przez człowieka. Są odporne na wiele różnych antybiotyków i są często przyczyną zakażeń szpitalnych.

Grupy antybiotyków stosowane w medycynie:
- beta-laktamowe - np. peniciliny, zakłócają rozwój ścian komórkowych, część bakterii broni się enzymem niszczącym antybiotyk,
- aminoglikozydowe - np. streptomycyna, hamują syntezę białek i wiążą z rybosomami, formą obrony jest mutacja rybosomu lub działanie enzymami,
- tetracykliny - hamują syntezę białek i wiążą z rybosomami jak poprzednie, część bakterii potrafi je wypompować na zewnątrz,
- makrolidy, chloramfenikol (toksyczny dla eukariotów) i streptograminy (duża oporność) - hamują syntezę białek i wiążą z rybosomami,
- polimyksyny - o charakterze peptydów, zmieniają przepuszczalność błon komórkowych,
- kwas nalidyksowy i chinoliny oraz nowobiocyna - zaburzają syntezę DNA dezaktywując odpowiednie enzymy. Bakterie wtedy zmieniają enzym za to odpowiedzialny,
- metronizadol - jego przemiany powodują niszczenie DNA w komórkach beztlenowych,
- ryfamycyny - hamują syntezę RNA przez enzym polimerazę,
- sulfonamidy, trimetoprim i kotrimoksazol - zaburzają metabolizm, mało skuteczne.