Stérilisation des prions

Qu'est-ce qu'un prion?

Ce que nous considérons généralement comme prion est une particule infectieuse composée d'une protéine anormalement repliée. Les prions se propagent en transmettant aux protéines environnantes cet état mal replié. Quand un prion (pathologique) pénètre dans l'organisme, il provoque la conversion vers sa conformation anormale des prions existants (non pathologiques), qui sont jusque là correctement repliés.

Figure 1: Structures normale et pathologique de la protéine prion

Les prions sont à l'origine d'encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST) chez plusieurs mammifères, comme chez l'homme. Tous les prions anormaux connus induisent un repliement amyloïde qui entraîne la polymérisation de la protéine normale, en un agrégat de feuillets bêta serrés. Ces agrégats sont des fibrilles pouvant s'accroître en leurs extrémités et se répliquer, leur rupture provoquant deux extrémités à devenir quatre extrémités en croissance. La période d'incubation de la maladie du prion est fonction du taux exponentiel de croissance associé à la réplication du prion.

Stérilisation des prions

En raison de la nature des prions (leur protéine anormalement repliée), la stérilisation de prions nécessite la dénaturation de la protéine, la transformant en un état dans lequel le prion ne peut plus induire de repliement anormal chez les prions normaux environnants. La destruction des prions nécessite l'hydrolyse, la réduction, ou encore la destruction de leur structure tertiaire.
Le prion est une protéine solide, détruite essentiellement par de hautes températures. Les prions peuvent être inactivés dans un autoclave à vapeur en utilisant une température de 132°C à 21 psi, pour une durée de 90 minutes. Si le matériel infecté au prion se trouve dans une solution d'hydroxyde de sodium, alors un cycle de traitement à l'autoclave à vapeur à 121°C à 21 psi pendant une heure est nécessaire.
l existe également des méthodes de traitement chimiques telles que l'utilisation de l'eau de Javel. Certains désinfectants disponibles dans le commerce peuvent aussi être utilisés, comme Environ LpH, entre autres.
Cependant, aucune de ces méthodes ne peut fournir de garantie absolue de stérilité - l'efficacité maximale est obtenue par combinaison des méthodes, en associant un traitement chimique au traitement thermique d'autoclavage.

Voir plus:
http://www.certoclav.com/fr/support/science/show/prion-encephalopathie-spongiforme-et-sterilisation-par-autoclave.htm

Stérilisation à la vapeur dans un autoclave

La stérilisation à la vapeur

La stérilisation à la vapeur est effectuée à l'intérieur d'un appareil sous pression – un autoclave, équipé d'un thermostat, d'un manomètre, et de soupapes de sécurité.

L'agent stérilisant pendant le processus de stérilisation à l'autoclave est la vapeur saturée sous pression à une température de 121°C (et une pression d'environ 2 bar) ou à une température de 134°C (correspondant à une pression d'environ 3 bar). Afin d'obtenir une stérilisation optimale, le matériel stérilisé doit être exposé à de la vapeur saturée sous pression pendant un certain laps de temps. Toutes les surfaces des matériaux stérilisés doivent être en contact avec la vapeur. Le temps de stérilisation dépend donc de la taille de la charge et du type et de la densité de matière à stériliser. En général, une stérilisation à vapeur dure entre 20 et 30 minutes.

Selon la norme européenne, le processus de stérilisation doit fournir le niveau de stérilité garanti (ou SAL pour « Sterility Assurance Level »), soit SAL=10(-6). Ceci indique que le risque d'obtenir un produit non stérile est de 1:1000000.

Le processus de stérilisation

Le processus de stérilisation est un procédé technologique composé d'une séquence de phases qui conduisent à l'obtention d'un produit stérile. Le procédé est réalisé de telle sorte que chaque stérilisation soit de qualité identique. Par conséquent, le processus de stérilisation doit être validé et surveillé régulièrement, et les autoclaves doivent être maintenus en bon état de fonctionnement.

Le processus de stérilisation à la vapeur est composé des phases suivantes :
- Montée en pression et en température – durant cette phase, l'air est évacué de l'intérieur de l'autoclave, et remplacé entièrement par de la vapeur d'eau saturée.
- Équilibrage – à la fin de cette phase, l'élément à stériliser a atteint la température requise en chacun de ses points (de sa surface si c'est un solide).
- Stérilisation – la durée de cette phase dépend de la température de stérilisation et des micro-organismes à détruire.
- Refroidissement - le temps nécessaire pour que la pression à l'intérieur de l'autoclave redescende jusqu'à ce qu'elle soit identique à la pression atmosphérique.

La stérilisation à la vapeur est une méthode universelle, sûre, rapide, non toxique et économique. 

Autoclave - définition

Définition: 

Un autoclave est un récipient hermétiquement fermé utilisé pour effectuer une stérilisation à la vapeur saturée sous pression, grâce à une température élevée. Ce type d'appareil est largement utilisé, notamment pour la stérilisation des instruments, des récipients et des fluides, la stérilisation des déchets, le traitement des milieux de culture en microbiologie, le contrôle qualité dans l'industrie alimentaire et les essais sur les matériaux.
Un stérilisateur autoclave simple est composé d'un récipient à paroi épaisse capable de résister à une pression élevée, un solide couvercle verrouillable, un thermomètre de précision, un manomètre mesurant la pression à l'intérieur de l'autoclave, et une soupape pour la gestion de la pression interne.

Le premier autoclave

Le premier prototype d'autoclave à vapeur - le Digesteur - a été créé par Denis Papin, physicien et inventeur français, en 1679. L'invention du premier autoclave a été attribuée à un microbiologiste français, Charles Chamberland, en 1879.

Les autoclaves modernes

Les autoclaves modernes sont souvent automatiques, alimentés avec de l'eau distillée, avec la possibilité de les raccorder au réseau d'eau. Ils sont équipés d'un appareil de chauffage, et sont contrôlés par un microprocesseur ; ceci permet entre autres le procédé de ventilation fractionnée.

Les modèles de pointe d'autoclave actuellement disponibles à la vente ont la possibilité d'affichage optique et de signal acoustique pour le contrôle des traitements et une interface pour la connexion à un ordinateur.

Beaucoup d'autoclaves modernes sont munis d'un logiciel principalement destiné à améliorer le fonctionnement des équipements, accroître leur efficacité, leur rapidité et leur sécurité d'utilisation. Cependant, les principales différences entre les modèles d'autoclaves sont la température et la pression qu'ils peuvent atteindre lors des traitements, leur ergonomie d'utilisation et leur taille.

Les normes européennes

Les normes européennes pour les petits autoclaves à vapeur sont définies dans la directive européenne EN 13060 consolidée en novembre 2004. Ceci comprend une description des solutions techniques idéales pour augmenter le niveau d'efficacité de la stérilisation dans les petits stérilisateurs à vapeur.

La stérilisation par autoclave

La stérilisation à la vapeur

L'autoclave CertoClav est un outil dédié à de multiples applications en laboratoire, la principale étant la stérilisation à la vapeur.

Dans un laboratoire de microbiologie, la stérilisation de substances et d'instruments est un procédé incontournable sur lequel repose l'ensemble des autres traitements et opérations.

La stérilisation à vapeur d'eau sous pression est basée sur l'efficacité de la chaleur humide dans la destruction d'agents pathogènes. L'effet conjoint de la vapeur à haute température et de la surpression (en général 2 ou 3 bar) fournit de très bon résultats en matière d'élimination des germes microbiens. Une substance ou la surface d'un objet est considérée stérile quand la probabilité de la présence de germes est inférieure à un millionième.

Autoclavage

L'appareil dans lequel sont stérilisés les objets et substances est un autoclave. D'ailleurs, le terme d'autoclavage réfère également à cette méthode de stérilisation vapeur.

La méthode est la suivante : une certaine quantité d'eau distillée, non-déminéralisée est placée au préalable à l'intérieur de l'autoclave. L'instrument ou le déchet est placé à l'intérieur de l'enceinte, puis celle-ci est refermée grâce à un couvercle étanche. L'ensemble est soumis à une haute température, supérieure à celle de l'ébullition (121°C pour un autoclavage classique, contre 134-136°C pour un traitement contre les prions) pendant une durée définie en fonction des micro-organismes cibles (germes ou prions).

Le traitement à l'autoclave passe par quatre phases distinctes. D'abord la montée en température, pendant laquelle l'air est entièrement chassé hors de l'enceinte, remplacé par de la vapeur d'eau. La phase d'équilibrage peut alors démarrer, de manière à ce que tous les points de l'objet à autoclaver soient soumis à la même température. Vient alors la phase de stérilisation, dont la durée dépend du type de traitement que l'on veut effectuer. Enfin, la phase de refroidissement permet un retour à la température ambiante et à la pression atmosphérique. A l'issue de cela, l'opération est alors terminée.