C.8. Filtration stérilisante

Le principe est de retenir sur des filtres les micro-organismes contenus dans des produits liquides ou dans l’air. La taille moyenne des bactéries est de quelques micromètres, mais celle des virus peut être 100 fois plus faible. Au-delà d’un micromètre, l’efficacité du procédé de filtration est réduite ; il faut alors travailler sous de forts gradients de pression. De plus, la capture de micro-organismes sur le filtre peut conduire à terme à leur germination et leur développement se propage à travers le filtre, d’où la nécessité de les changer régulièrement.

L’application d’une décharge électrique au niveau de ces filtres conduit à la formation d’un micro plasma. Les espèces actives détruisent une grande partie de la population bactérienne ou virale présente sur le filtre. La génération d’une force attractive conduit d’une part à améliorer la capture de micro-organismes et d’autre part à accélérer leur destruction grâce aux espèces oxydantes présentes dans le plasma. L’efficacité de ces filtres a pu être augmentée de 93 % suite à l’application de ce champ électrique [HELFRITCH D.J.].

IV.C.9. Stérilisation à l’ozone

L’action bactéricide et sporicide de l’ozone est depuis longtemps reconnue. Comme désinfectant et aseptisant, l’ozone a longtemps été utilisé dans le domaine de l’industrie agroalimentaire. Néanmoins, ses applications sont limitées du fait de son instabilité et à cause de la difficulté qu’il y a à générer de l’ozone pur.

L’ozone est produit naturellement par l’action des UV solaires sur l’oxygène de l’atmosphère ou généré dans une enceinte par l’adjonction d’oxygène soumis à une décharge électrique.

Des enceintes sont commercialisées depuis une quinzaine d’années maintenant à des fins de

Tout comme les procédés faisant intervenir le peroxyde d’hydrogène, l’acide péracétique ou le dioxyde de chlore, la stérilisation à l’ozone se base sur une action d’oxydation de surface pour détruire les substances protéiniques de la cellule.

Une étude a été menée par S. Lerouge et ses collaborateurs en 1997 [LEROUGE & al.] sur la modification de surface des polymères biomatériaux suite à des cycles répétés d’un traitement à l’oxyde d’éthylène pur et d’un traitement à l’ozone. Après une dizaine de cycles de stérilisation, les résultats obtenus montrent le fort pouvoir oxydant de l’ozone sur les surfaces polymères, tandis que la stérilisation à l’oxyde d’éthylène ne provoque pas de changement notable dans la structure des polymères.

IV.C.10. Stérilisation à l’acide péracétique

L’acide péracétique est couramment utilisé dans un grand nombre de procédés, comme désinfectant sous sa forme liquide (Nu-Cidex de Johnson & Johnson) ou comme stérilisant en phase vapeur, pour traiter notamment certains endoscopes. Le procédé en lui-même n’est pas nouveau ; l’activité bactéricide de l’acide péracétique a été constatée en 1951 [GREENSPAN

& MACKELLAR]. Par la suite utilisé en phase vapeur [PORTER D.M., HOFFMAN R.K.], l’acide péracétique a été largement employé pour la stérilisation des instruments chirurgicaux dans les années 70. L’efficacité bactéricide, sporicide, tuberlicide, fongicide et virucide est incontestable [SCHNEIDER P.M.].

L’acide péracétique est corrosif pour certains matériaux et irritant suite à un contact prolongé.

Il est généralement utilisé en dilution avec de l’eau et du peroxyde d’hydrogène afin d’atténuer la corrosion d’instruments médicaux sensibles [HURREL D. J.].

Le procédé Plazlyte ®

Le procédé met en œuvre deux phases en alternance pour réaliser la stérilisation.

Après la réalisation d’un vide, un mélange à base d’acide péracétique (5 %) de peroxyde d’hydrogène (22 %) et d’eau, est injecté sous forme gazeuse dans la chambre de stérilisation.

Cette exposition à l’acide dure environ 20 minutes, à l’issue desquelles un nouveau vide est réalisé, puis un plasma de peroxyde d’hydrogène pendant 10 minutes. L’ensemble du cycle s’effectue à une température inférieure à 50°C [JOBET-HERMELIN I.]. Le système permet

Le problème réside dans ce cas dans la conservation de l’état stérile. Le concept de stérilisation « juste à temps » est d’offrir à l’opérateur un instrument immédiatement utilisable comme s’il était retiré d’un emballage stérile traditionnel. Il a été démontré qu’aucune contamination n’était survenue sur les cassettes de stérilisation après 4 h de stockage dans un environnement hospitalier normal [DUCEL G., DHARAN S.].

IV.C.11. Stérilisation au peroxyde d’hydrogène

Le peroxyde d’hydrogène, sous sa forme liquide est un désinfectant de surface. Bien qu’il soit en mesure de tuer les bactéries, il n’est pas capable de détruire les formes sporulées.

En phase gazeuse en revanche, le peroxyde d’hydrogène est considéré comme un agent stérilisant.

Le procédé Sterrad®

Le procédé STERRAD, breveté par Johnson & Johnson, repose sur la diffusion d’une solution de peroxyde d’hydrogène (58 %) dans une enceinte à vide. La pression avant injection est de l’ordre de 0.4 mbar [WIDMER A. F., SIEGRIST H.]. La concentration de peroxyde d’hydrogène au cours de la diffusion s’élève à 6 mg/L. Après 45 minutes, le peroxyde d’hydrogène est porté à l’état de plasma.

Le procédé requiert l’emploi de sachet de conditionnement exempt de cellulose. La cellulose absorbe de façon importante le peroxyde d’hydrogène et des sachets de type Tyvek ® sont préconisés. Ces sachets résistent à des températures de 120 à 130°C et présentent une face en non-tissé polyéthylène traité et une face plastique transparente. Leur structure poreuse assure la diffusion du gaz tout en maintenant les bactéries confinées à l’intérieur.

Les spores les plus résistantes à ce procédé présentent un temps D de 7 minutes, à rapprocher des 45 minutes de diffusion du gaz garantissant une décroissance de 6 logs de la population bactérienne initiale. Le germe test considéré est Bacillus stearothermophilus. Des essais de validation, entrepris entre autre par le professeur Darbord [DARBORD J.C.(2)], ont démontré l’efficacité de ce procédé face à une population très variée de micro-organismes, incluant des bactéries à Gram négatif ou positif, des spores aérobies ou anaérobies [KREBS M.C. & al.].

Des résultats prometteurs sont avancés concernant la désactivation du virus de l’hépatite B par ce procédé [VICKERY K & al.].

Néanmoins, l’activité sporicide est attribuée à la seule action du peroxyde d’hydrogène et à son potentiel redox élevé, la phase plasma n’ayant qu’un rôle de détoxication des résidus de surface [DARBORD J.C., CHOPART C.], [KREBS M.C. & al.].

Des tests ont également donné satisfaction sur une sélection de matériaux et d’instruments médicaux divers contaminés par une population d’endospores bactériennes donnée. Ce procédé a ainsi été validé pour des endoscopes rigides ayant une longueur maximale de 31 cm et un diamètre minimal de 6 mm [JACOBS P.T.]. Il est de plus en plus utilisé dans les organismes de santé publics dans le cadre de validation (clinique de l’Université de Heidelberg en Allemagne depuis 1992 [GEISS H.K.], groupe hospitalier Lariboisière-Fernand Widal-Saint Lazare, hôpital Saint Antoine à Paris depuis 1993 [HERMELIN L. & al.], CHU de Tours [AUDURIER A. & al.] et CHU de Nîmes [CARRERE D. & al.] depuis 1994).

Des résultats très irréguliers ont été obtenus pour des charges supérieures à 4 kg [DARBORD J.C., VINCENT F.]. De plus, le peroxyde d’hydrogène semble être absorbé par un certain nombre de matériaux tels que l’époxy, le polyuréthanne, le polysulphone, le PMMA, le polycarbonate [KYI M.S. & al.]. L’exigence de 6 logs de réduction de la population bactérienne n’est assurée que sur des surfaces lisses, facilement accessibles et propres (pas de sang ni de minéraux cristallisés).

Une comparaison des effets des rayonnements gamma et de la stérilisation par peroxyde d’hydrogène a été réalisée sur du polyéthylène haute densité (PEHD). Cette étude a montré que seule l’irradiation gamma générait l’apparition de liaisons carbonyles en surface [GOLDMAN M., PRUITT L.] et le PEHD traité par peroxyde d’hydrogène en était exempt.

Dans la même veine, des essais comparatifs entre la stérilisation à l’oxyde d’éthylène et le procédé Sterrad ont été réalisés sur des tubes creux en inox, de longueur 40 cm et de diamètres 1, 2 et 3 mm [RUTALA W.A., WEBER D.J.]. L’expérience a montré que le procédé Sterrad100 devenait inefficace dans 75 % des cas sur les tubes de diamètre 1 mm, à l’inverse du procédé Sterrad100S, constitué de deux demi-cycles permettant le renouvelement du peroxyde d’hydrogène, qui a donné entière satisfaction sur ce même type de dispositif

des lamelles inox présentant une surface de 4*4 cm, contaminées par une suspension test d’1 mL de Bacillus stearothermophilus à 10⁶. L’expérience a montré qu’un cinquième du cycle pouvait suffire à la réduction de près de 5 logs de la population initiale [HÖLLER C. &

al.].