يُستخدم أكسيد الإيثيلين (EO) في التطهير والتعقيم منذ فترة طويلة، وهو المعقم الكيميائي الغازي الوحيد المعترف به عالميًا باعتباره الأكثر موثوقية. في الماضي،أكسيد الإيثيلينكانت تُستخدم بشكل أساسي في عمليات التطهير والتعقيم على نطاق صناعي. ومع تطور التكنولوجيا الصناعية الحديثة والأتمتة والتكنولوجيا الذكية، أصبح بالإمكان استخدام تقنية التعقيم بأكسيد الإيثيلين بأمان في المؤسسات الطبية لتعقيم الأجهزة الطبية الدقيقة التي تتأثر بالحرارة والرطوبة.

خصائص أكسيد الإيثيلين

أكسيد الإيثيلينيُعدّ الجيل الثاني من المطهرات الكيميائية بعد الفورمالديهايد. ولا يزال من أفضل المطهرات الباردة وأهم عنصر من بين تقنيات التعقيم الأربع الرئيسية ذات درجات الحرارة المنخفضة.

أكسيد الإيثيلين مركب إيبوكسي بسيط. وهو غاز عديم اللون في درجة حرارة وضغط الغرفة. وهو أثقل من الهواء وله رائحة عطرية تشبه رائحة الأثير. أكسيد الإيثيلين قابل للاشتعال والانفجار. عندما يحتوي الهواء على نسبة تتراوح بين 3% و80%أكسيد الإيثيلينيتشكل غاز مختلط قابل للاشتعال، يحترق أو ينفجر عند تعرضه للهب مكشوف. يتراوح تركيز أكسيد الإيثيلين المستخدم عادةً في التطهير والتعقيم بين 400 و800 ملغم/لتر، وهو ضمن نطاق التركيز القابل للاشتعال والانفجار في الهواء، لذا يجب استخدامه بحذر.

يمكن خلط أكسيد الإيثيلين مع الغازات الخاملة مثلثاني أكسيد الكربونبنسبة 1:9 لتشكيل خليط مقاوم للانفجار، وهو أكثر أمانًا للتطهير والتعقيم.أكسيد الإيثيلينيمكن أن يحدث التبلمر، ولكن عادةً ما يكون التبلمر بطيئًا ويحدث بشكل رئيسي في الحالة السائلة. في مخاليط أكسيد الإيثيلين مع ثاني أكسيد الكربون أو الهيدروكربونات المفلورة، يحدث التبلمر ببطء أكبر، وتكون البوليمرات الصلبة أقل عرضة للانفجار.

مبدأ التعقيم بأكسيد الإيثيلين

1. الألكلة

آلية عملأكسيد الإيثيلينتعتمد عملية قتل الكائنات الدقيقة المختلفة بشكل أساسي على الألكلة. وتتمثل مواقع التأثير في مجموعات السلفهيدريل (-SH)، والأمينو (-NH2)، والهيدروكسيل (-COOH)، والهيدروكسيل (-OH) في جزيئات البروتين والحمض النووي. يمكن لأكسيد الإيثيلين أن يُحفز تفاعلات الألكلة لهذه المجموعات، مما يُعطل عمل هذه الجزيئات الحيوية الكبيرة للكائنات الدقيقة، وبالتالي يقضي عليها.

2. تثبيط نشاط الإنزيمات البيولوجية

يمكن لأكسيد الإيثيلين أن يثبط نشاط العديد من إنزيمات الكائنات الحية الدقيقة، مثل نازعة هيدروجين الفوسفات، والكولينستراز، وغيرها من الأكسيدازات، مما يعيق إتمام العمليات الأيضية الطبيعية للكائنات الحية الدقيقة ويؤدي إلى موتها.

3. التأثير القاتل على الكائنات الدقيقة

كلاهماأكسيد الإيثيلينللسوائل والغازات تأثيرات قوية مضادة للميكروبات. وبالمقارنة، فإن تأثير الغازات المضادة للميكروبات أقوى، ولذلك يُستخدم غازها عادةً في عمليات التطهير والتعقيم.

أكسيد الإيثيلين مُعقِّم واسع الطيف عالي الفعالية، يتميز بقدرته الفائقة على قتل وتعطيل أجسام تكاثر البكتيريا، والجراثيم البكتيرية، والفطريات، والفيروسات. عند ملامسة أكسيد الإيثيلين للكائنات الدقيقة، التي تحتوي على كمية كافية من الماء، يكون التفاعل بينهما تفاعلاً من الدرجة الأولى. تكون الجرعة اللازمة لتعطيل الكائنات الدقيقة المزروعة نقية على شكل خط مستقيم على مقياس شبه لوغاريتمي.

نطاق تطبيق تعقيم أكسيد الإيثيلين

أكسيد الإيثيلينلا يُلحق الضرر بالأدوات المُعقّمة ويتميز بقدرة اختراق عالية. يُمكن تطهير وتعقيم معظم الأدوات التي لا تُناسبها طرق التعقيم التقليدية باستخدام أكسيد الإيثيلين. يُمكن استخدامه لتعقيم المنتجات المعدنية، والمناظير، وأجهزة غسيل الكلى، والأجهزة الطبية ذات الاستخدام الواحد، والتطهير والتعقيم الصناعي لمختلف أنواع الأقمشة والمنتجات البلاستيكية، وتطهير الأدوات في المناطق التي تنتشر فيها الأمراض المعدية (مثل أقمشة الألياف الكيميائية، والجلود، والورق، والوثائق، واللوحات الزيتية).

لا يُلحق أكسيد الإيثيلين ضرراً بالأدوات المُعقّمة، ويتميز بقدرة اختراق عالية. يُمكن تطهير وتعقيم معظم الأدوات التي لا تُناسبها طرق التعقيم التقليدية باستخدام أكسيد الإيثيلين. يُمكن استخدامه لتعقيم المنتجات المعدنية، والمناظير، وأجهزة غسيل الكلى، والأجهزة الطبية ذات الاستخدام الواحد، والتطهير والتعقيم الصناعي لمختلف أنواع الأقمشة والمنتجات البلاستيكية، وتطهير الأدوات في المناطق التي تنتشر فيها الأمراض المعدية (مثل أقمشة الألياف الكيميائية، والجلود، والورق، والوثائق، واللوحات الزيتية).

العوامل المؤثرة على فعالية التعقيمأكسيد الإيثيلين

يتأثر تأثير تعقيم أكسيد الإيثيلين بعوامل عديدة. ولتحقيق أفضل النتائج، لا بد من التحكم الفعال في هذه العوامل المختلفة لضمان فعاليته في قتل الكائنات الدقيقة وتحقيق هدفه في التطهير والتعقيم. ومن أهم العوامل المؤثرة على فعالية التعقيم: التركيز، ودرجة الحرارة، والرطوبة النسبية، ومدة التعرض، وغيرها.