Qué es la esterilización en laboratorio: métodos físicos, químicos y su importancia

La esterilización en laboratorio es uno de los procesos más importantes dentro de las ciencias biológicas, médicas y químicas, ya que garantiza la eliminación total de microorganismos, incluyendo bacterias, hongos, esporas y virus, de equipos, materiales y superficies. Sin una adecuada esterilización, los resultados experimentales pueden verse comprometidos, se incrementa el riesgo de contaminación cruzada y se ponen en peligro la salud de quienes trabajan en entornos científicos.

En este artículo explicaremos qué es la esterilización en laboratorio, cuáles son los principales métodos físicos y químicos utilizados, sus ventajas, limitaciones y la importancia de mantener protocolos rigurosos de bioseguridad.

¿Qué es la esterilización en laboratorio?

La esterilización se define como el proceso mediante el cual se eliminan o destruyen todas las formas de vida microbiana presentes en un objeto, sustancia o superficie.

Es un procedimiento más radical que la desinfección, ya que esta última solo elimina parcialmente o inactiva microorganismos, pero no necesariamente destruye esporas resistentes.

En el laboratorio, la esterilización se aplica en:

• Material de vidrio (tubos de ensayo, matraces, placas de Petri).

• Instrumental metálico (bisturís, pinzas, agujas).

• Medios de cultivo y reactivos biológicos.

• Equipos médicos o quirúrgicos utilizados en prácticas experimentales.

• Superficies de trabajo en áreas de bioseguridad.

Métodos físicos de esterilización

Los métodos físicos utilizan agentes como el calor, la radiación o la filtración para lograr la eliminación de microorganismos. Son los más empleados en laboratorios de microbiología y biomedicina.

1. Esterilización por calor húmedo (autoclave)

• Utiliza vapor de agua a presión (121 °C a 15 lb/pulg² durante 15-20 minutos).

• Destruye bacterias, esporas y virus de manera eficaz.

• Es el método estándar en la mayoría de laboratorios.

• Se aplica en medios de cultivo, ropa de laboratorio, utensilios de vidrio y ciertos plásticos resistentes al calor.

2. Esterilización por calor seco (estufas de aire caliente)

• Se realiza a 170 °C durante 1 hora o temperaturas superiores en menor tiempo.

• Ideal para materiales que no pueden esterilizarse con vapor, como polvos, aceites y vidrio.

• Tiene la desventaja de ser más lento y menos penetrante que el calor húmedo.

3. Radiación ultravioleta (UV)

• Se usa para esterilizar superficies de trabajo y aire en cabinas de seguridad biológica.

• Actúa dañando el ADN de los microorganismos.

• No atraviesa sólidos ni líquidos, por lo que su aplicación es limitada.

4. Radiación ionizante (rayos gamma y electrones acelerados)

• Se aplica en la industria farmacéutica y médica para esterilizar equipos desechables (jeringas, guantes, catéteres).

• Altamente eficaz, pero requiere instalaciones especializadas y alto costo.

5. Filtración estéril

• Utiliza filtros de membrana con poros ≤0,22 μm para retener bacterias y microorganismos.

• Se emplea en soluciones termo-sensibles como antibióticos, vacunas y sueros.

• No destruye virus más pequeños, pero evita el paso de la mayoría de bacterias.

Métodos químicos de esterilización

Los agentes químicos son muy utilizados cuando el material no resiste altas temperaturas. Actúan destruyendo estructuras celulares o desnaturalizando proteínas de los microorganismos.

1. Óxido de etileno (ETO)

• Gas esterilizante muy eficaz contra bacterias, virus y esporas.

• Se usa para material sensible al calor (plásticos, dispositivos médicos).

• Es tóxico y requiere cámaras especiales de seguridad y ventilación adecuada.

2. Formaldehído

• Utilizado en forma gaseosa o líquida.

• Se aplica para desinfectar cabinas de bioseguridad y equipos cerrados.

• Su uso está en declive por ser cancerígeno y altamente irritante.

3. Glutaraldehído

• Solución líquida usada en esterilización de instrumental médico.

• Altamente efectivo, pero requiere largos tiempos de exposición.

4. Peróxido de hidrógeno vaporizado

• Se usa en esterilización de salas limpias, equipos de biotecnología y laboratorios farmacéuticos.

• Menos tóxico que otros químicos y deja residuos mínimos (agua y oxígeno).

5. Alcoholes y cloro (desinfección de bajo nivel)

• Aunque no alcanzan la esterilización total, se emplean como agentes complementarios para desinfección rápida de superficies.

Importancia de la esterilización en laboratorio

La esterilización en laboratorio es fundamental por varias razones:

1. Garantizar resultados confiables

   • Evita contaminaciones que puedan alterar la interpretación de un experimento.

2. Seguridad del personal

   • Previene riesgos de exposición a patógenos peligrosos.

3. Protección del medio ambiente

   • Minimiza la liberación accidental de microorganismos.

4. Cumplimiento normativo

   • Es un requisito en laboratorios certificados bajo normas internacionales (ISO, OMS, FDA).

5. Desarrollo de productos farmacéuticos y biomédicos

   • La esterilidad es crítica en la producción de vacunas, medicamentos inyectables y dispositivos médicos.

Ejemplos prácticos de aplicación

• Laboratorios de microbiología: esterilización de medios de cultivo en autoclave antes de inocular bacterias.

• Hospitales: esterilización de instrumental quirúrgico mediante óxido de etileno o calor húmedo.

• Industria farmacéutica: esterilización de sueros y vacunas mediante filtración estéril.

• Investigación en biología molecular: uso de radiación UV en cabinas de PCR para evitar contaminación con ADN extraño.

1. ¿Cuál es la diferencia entre desinfección y esterilización?
La desinfección elimina gran parte de los microorganismos, pero no necesariamente las esporas. La esterilización asegura la eliminación total de todo tipo de vida microbiana.

2. ¿El alcohol al 70 % esteriliza?
No. El alcohol es un desinfectante, útil para limpiar superficies y manos, pero no garantiza una esterilización completa.

3. ¿Por qué el autoclave es el método más utilizado?
Porque es seguro, económico, rápido y altamente eficaz para la mayoría de materiales de laboratorio.

4. ¿Se puede esterilizar plástico en autoclave?
Solo ciertos plásticos resistentes al calor, como el polipropileno. Otros se deforman o funden.

5. ¿Qué método se recomienda para soluciones termo-sensibles?
La filtración estéril, ya que no involucra calor ni productos químicos agresivos.