Günlük yaşamımızda, ellerimiz mikroorganizmalarla bulaşmış birçok yüzeyle temas halindedir. Alışveriş arabaları, kapı kolları, asansör düğmeleri ve daha birçoğu, mikropların kolayca yayılmasına katkıda bulunur. El yıkamanın yeterince yapılmaması, mikropların bulaşmasında önemli bir rol oynar ve mikrobiyal enfeksiyonlara yol açabilir. Bunu önlemek için dezenfeksiyon ve sterilizasyon hayatımızdalar. Peki insanlık tarihinde ne zaman ve nasıl hayatımıza girdiler? Bu yazımızla beraber sterilizasyon hakkında daha fazla bilgileneceğiz.

İnsanın Mikrobiyal Florası Nasıldır?

İnsan derisi, doğum öncesinde rahimde steril bir ortamda bulunur ve doğum sırasında doğum kanalından geçerken normal mikrobiyal flora tarafından kolonize edilir. İnsan yetişkinliğe ulaştığında, cildinin yaklaşık olarak 1.000.000.000.000 veya bir trilyon bakteri içerdiği hesaplanmıştır. Bu bakterilerin çoğu, epidermisin yüzeysel katmanlarında ve üst kıl foliküllerinde bulunur. Mikroorganizmaların oluşturduğu bu normal flora, yerleşik flora olarak adlandırılır ve sağlıklı bireylerde olumsuz etkilere neden olmaz, aksine sağlık için faydalı bir önem taşır.

Diğer yandan, geçici flora adı verilen ve kısa süreliğine mevcut olan mikroorganizmalar da bulunmaktadır. Bu geçici flora, iyi el yıkama teknikleriyle giderilebilir. Ancak, geçici florayı oluşturan bazı mikroorganizmalar vücuda kolayca girebilir ve enfeksiyonlara neden olabilir. İnsanlar için zararlı (patojen) olan bu mikroorganizmalara karşı insan vücudu birçok doğal savunma içerir.

Ancak, hastane ortamlarında, insanların bağışıklık sistemi zayıf ve savunmasız olduğunda, patojen riskini azaltmak için doğal savunmayı ek araçlarla desteklemek gerekmektedir. Bu bağlamda, cerrahi alanların ve tıbbi aletlerin sterilitesinin korunması büyük önem taşır. Sterilize sağlanması ve bunun sürdürülmesi, çapraz enfeksiyonların önlenmesinde kritik bir role sahiptir ve hasta bakımında temel faktörlerin başında gelir.

Sterilizasyon işlemi, mikroorganizmaların varlığını azaltarak veya ortadan kaldırarak enfeksiyon riskini azaltmaya yardımcı olur ve sağlık hizmetlerinde, cerrahi operasyonlarda ve çeşitli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Bu nedenle, sterilizasyon, mikrobiyal flora ile mücadelede etkili bir araçtır ve sağlık standartlarının korunmasına katkı sağlar. Peki, sterilizasyonun tarihsel yolculuğu nasıldır?

Sterilizasyonun Tarihçesi

Enfeksiyonları önlemeye yönelik ilk girişimlerden biri, bakır maddesini yara ve su sterilizasyonu için kullanan Mısırlılar (M.Ö. 2400) tarafından yapılmıştır. Bakır, antiseptik özelliklere sahip olduğu bilinen bir metaldir ve eski çağlardan beri çeşitli tıbbi amaçlar için kullanılmıştır. Bakır kaplar veya araçlar, suyun sterilizasyonu ve yaraların tedavisi gibi amaçlarla kullanılmıştır. M.Ö. 550'de Yunan piyade askerleri, elbiseyle bıçaklanmanın ve kumaşın yaraya temas etmesinin enfeksiyon riskini artırdığını anladıkları için zaman zaman çıplak savaşıyordu. M.Ö. 300'de, “Şifanın babası” olarak da bilinen Hipokrat, yaraları temiz tutmanın önemini kabul etmiş ve yaraları dezenfekte etmek için kaynar su gibi maddeler kullanmıştır. Hipokrat ayrıca aromatik odun ile ateş yakarak vebanın Atina'da yayılmasını önlemeye çalıştı.

Aristoteles (M.Ö. 384 - M.Ö. 322), Büyük İskender'e, suyunu kaynatmanın kirlenme riskini azalttığı sonucuna vararak, askerlerine içmeden önce sularını kaynatmalarını söylemesi talimatını verdi.

Isıyla "Sterilizasyon" konusundaki ilk girişimlerden birinin, antik Roma'da Galen (M.S. 130-200) adlı bir tıp doktoru tarafından kullanıldığı söylenmektedir. Galen Yunanlıydı ve yaralı Romalı Gladyatörlere bakıyordu, hastalarını kurtarmak için aletlerini kullanmadan önce kaynatıyordu. Mısırlılar ve Yunanlılar tarafından kullanılan bu temel yöntemler nispeten etkiliydi ve muhtemelen o zamanlar devrim niteliğinde kabul ediliyordu; ancak ilginç olan, bu uygulamaları uygulayan hiçbir kişinin, sıcaklığın neden enfeksiyon oranını azalttığı veya içme suyundan insanların hastalanmasını önlediği konusunda hiçbir fikrinin olmamasıydı. Sterilizasyon ve enfeksiyonun önlenmesindeki ilerlemeler, kara vebanın neden olduğu genel kaos ve karanlık dönemlerde durma noktasına gelmiştir. Ancak, 17. yüzyılın ikinci yarısında önemli bir keşif yapılmıştır ki bu da sterilizasyonun yolunu açmıştır: Mikroorganizmaların varlığı.

Mikroorganizmaların Keşfi Sterilizasyon Tarihini Nasıl Etkiledi?

1683 yılında Hollandalı keten tüccarı Antonie Van Leeuwenhoek keten ipliğinin kalitesini daha yakından incelemeye ilgi duydu. Bir büyütecin işi yeterince iyi yapmadığını düşündü ve alternatif bir ürün olmadığı için merceklerle ilgilenmeye ve mikroskoplarla deney yapmaya başladı. Bay Leeuwenhoek, güçlü mercekler kullanarak etkileyici büyütme sağlayan bir mikroskop geliştirmeyi başardı. Bunları, çıplak gözle görülmeyen mikro dünyayı incelemek için kullandı. Antonie, mikroorganizmaları gözlemleyen ilk kişi oldu ve "mikroskobun babası" lakabını kazandı. Bu keşif, mikropların inaktivasyonu olan sterilizasyonun temel kavramlarını anlamak için hayati öneme sahipti.

1862'de Fransız bir kimyager ve mikrobiyolog olan Louis Pasteur, farklı hastalıkların mikroplar tarafından nasıl oluşturulduğuna dair bulgularını yayınladı, bu da onu pastörizasyon işlemini geliştirmesine yol açtı. Louis ayrıca, sıcaklığın mikropları öldürdüğünü doğrulamayı başardı ve bu da yüksek sıcaklık sterilizasyonunun yolunu açtı.

Sterilizasyon Cihazı Otoklavın Geliştirilme Süreci

1880'lerde Louis'in öğrencilerinden biri olan Charles Chamberland, ilk basınçlı buhar sterilizatörü veya otoklavı geliştirdi. Otoklav kelimesi, Yunanca "auto" (kendi) ve Latince "clavis" (anahtar) kelimelerinden gelir. Pasteur, nemli sıcaklığın kuru ısıdan daha etkili olduğunu belirledi ve bu da yüksek sıcaklıkta buhar sterilizatörünün geliştirilmesine yol açtı. Diğer bilim insanları da otoklavın mühendisliğine katkıda bulundular, bunlardan biri de Alman bakteriyolog Robert Koch'tu. Koch ve meslektaşları, 100 derecede buharın belirli sınırları olduğunu belirledi. Amerikalı bilim insanı J.J Kinyoun, nesnelerin nüfuzunu artırmak için vakum sürecinin kullanılabileceğini önererek otoklava önemli katkılarda bulundu.

1933 yılında, Amerikalı mühendisler otoklavların tasarımında ve buhar sterilizatörlerindeki basınç konusunda ilerleme kaydettiler ve bu, buhar sterilizasyonuna daha bilimsel bir yaklaşımın başlangıcını işaret etti. 1930'lardan itibaren, buhar sterilizatörlerinin tasarımı ve işlevselliği mükemmelleştirildi, bunlar arasında odanın sıcaklığını ve basıncını izleyen sıcaklık kontrol sistemlerinin geliştirilmesi de vardı. Diğer sterilizasyon yöntemleri de kuruldu, örneğin etilen oksit ve 1940'larda radyasyonla sterilizasyonun yolunu açan birkaç keşif yapıldı. 1968'de Dr. Earle Spaulding, tıbbi cihazların sterilizasyonuna yönelik sistematik bir yaklaşım geliştirdi. Günümüzde hala kullanılan Spaulding sınıflandırması, öğeleri kullanımlarına ve hastayla temasına göre sınıflandırır. Bu, farklı cerrahi cihaz ve aletlerin dekontaminasyonu ve sterilizasyonunun nasıl yönetileceğine ilişkin düzenlemelerin temelini oluşturur.

Sterilizasyon Yöntemleri Nelerdir?

Sterilizasyonun tarihsel yolculuğundan öğrendiğimiz üzere her çağda insanlar kendilerini enfeksiyonlardan korumak için farklı yöntemler kullanıyorlardı. Günümüzde ise sterilizasyon için kullanılan bazı bilimsel yöntemler şu şekildedir:

Isıl Sterilizasyon (Otoklav): Isıl sterilizasyon, genellikle otoklav denilen yüksek basınçlı buhar kullanılarak gerçekleştirilir. Eşyalar, özellikle cerrahi aletler, cam malzemeler ve bazı plastikler, belirli sıcaklık ve basınç altında belirli bir süre boyunca buharla sterilize edilir. Bu işlem mikroorganizmaların proteinlerinin ve enzimlerinin yapısını bozarak öldürür.

Kimyasal Sterilizasyon: Kimyasal sterilizasyon, genellikle gazlar veya sıvılar kullanılarak gerçekleştirilir. Örneğin, etilen oksit gazı, medikal ekipmanları sterilize etmek için kullanılır. Bu gaz, mikroorganizmaların DNA'sını bozarak öldürür. Diğer kimyasal sterilizasyon yöntemleri arasında formaldehit ve glutaraldehit bulunur.

Radyasyon Sterilizasyon: Radyasyon sterilizasyonu, iyonlaştırıcı radyasyonun (örneğin gama ışınları veya elektron ışınları) kullanılmasıyla mikroorganizmaları öldürmeyi içerir. Bu yöntem, tek kullanımlık tıbbi malzemelerin sterilizasyonunda sıkça kullanılır. Radyasyon, mikroorganizmaların DNA'sını bozarak öldürür veya üreme yeteneklerini ortadan kaldırır.

Filtrasyon Sterilizasyonu: Filtrasyon sterilizasyonu, sıvıların veya gazların mikroorganizmalardan arındırılması için kullanılır. Özel olarak tasarlanmış filtreler mikroorganizmaları fiziksel olarak tutarak steril bir çözelti veya gaz elde edilmesini sağlar. Hava, serum ve diğer kan ürünleri, aşılar, ilaçlar, damar içi sıvılar, enzimler, vitaminler, laboratuvar çözeltileri gibi ısıya dayanıksız sıvıların sterillenmesinde bu yöntem tercih edilir.

Plazma Sterilizasyonu: Plazma sterilizasyonu, düşük sıcaklıkta plazma kullanarak sterilizasyonu gerçekleştirir. Plazma, yüksek enerjili bir gaz halidir ve mikroorganizmaları öldürmek için etkili bir yöntemdir. Bu yöntem, sıcaklık hassasiyeti olan malzemelerin sterilizasyonunda yaygın olarak kullanılır.

Sterilizasyon Hastanelerde Uygulanmazsa Ne Olur?

Bahsettiğimiz sterilizasyon yöntemleri hastanelerde ve cerrahi işlemlerde uygulanmazsa neler olur? Bu soruya istatistiklerle cevap verelim.

ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezi, her yıl hastaneye yatırılan yaklaşık 1,7 milyon hastanın, diğer sağlık sorunları nedeniyle tedavi görürken sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyonlara yakalandığını ve 98.000'den fazla hastanın (17'de biri) bunlardan dolayı öldüğünü tespit ediyor. Hastane ekipmanlarının uygun şekilde sterilize edilmemesi, yalnızca hastanın enfeksiyon riski ile ilişkili değil, aynı zamanda kişiden kişiye bulaşma (örneğin hepatit B virüsü) ve çevresel patojenlerin (örneğin Clostridium difficile) bulaşmasına ilişkin ek riski de taşır.

Tarihte sterilizasyonun yeterince bilinmediği bir zamana mesela 19. Yüzyıla gidelim ve sterilizasyonun önemini daha iyi anlayalım. 19.yüzyılda çocuk doğum ateşi görülme sıklığı çok yüksekti, ölüm oranı yaklaşık %20 idi. Bunu gözlemleyen Macar doktor Ignatz Semmelweis o zamanlar Viyana hastanesinde çalışıyordu. Semmelweis, hastaları muayene eden ve doğumlara yardımcı olan tıp öğrencilerinin kadavra laboratuvarlarından ellerini yıkamadan geldiklerini fark etti. Semmelweis’in ısrarı üzerine tıp öğrencilerinin ve tüm tıbbi personelinin hastalarla temastan önce ve sonra ellerini klorlu suyla yıkanması zorunlu kılındı. Bu çaba sonucunda, çocuk doğum ateşi ölüm oranı büyük ölçüde gerileyerek %1 civarına düştü.