Esterilização (ou esterilização) em microbiologia é um termo que se refere a qualquer processo que elimine (remova) ou mate todas as formas de vida microbiana, incluindo agentes transmissíveis (como fungos, bactérias, vírus, formas de esporos, etc.) presentes em uma superfície, contidos em um fluido, em um medicamento ou em um composto como um meio de cultura biológico. A esterilização pode ser alcançada aplicando as combinações adequadas de calor, produtos químicos, irradiação, alta pressão e filtração.

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Em geral, instrumentos cirúrgicos e medicamentos que entram em uma parte já asséptica do corpo (como a corrente sanguínea ou penetram na pele) devem ser esterilizados a um alto nível de garantia de esterilidade, ou SAL. Exemplos de tais instrumentos incluem bisturis, agulhas hipodérmicas e marca-passos artificiais. Isso também é essencial na fabricação de produtos farmacêuticos parenterais.

A esterilização como definição encerra toda a vida; enquanto a higienização e desinfecção termina seletiva e parcialmente. Tanto a sanitização quanto a desinfecção reduzem o número de organismos patogênicos direcionados a níveis considerados "aceitáveis" - níveis com os quais um corpo razoavelmente saudável e intacto pode lidar. Um exemplo dessa classe de processo é a Pasteurização.

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Entre os métodos de esterilização temos:
- Esterilização por calor
- Esterilização química
- Esterilização por radiação
- Filtração estéril