สารต้านจุลชีพคือสารที่ฆ่าจุลินทรีย์ ( สารฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ ) หรือยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ( สารยับยั้งแบคทีเรีย ) ^{[ 1 ]}ยาต้านจุลชีพสามารถแบ่งกลุ่มได้ตามจุลินทรีย์ที่ใช้รักษา ตัวอย่างเช่นยาปฏิชีวนะใช้รักษาแบคทีเรียและยาต้านเชื้อราใช้รักษาเชื้อรานอกจากนี้ยังสามารถจำแนกตามหน้าที่ได้อีกด้วย ยาต้านจุลชีพที่ใช้รักษาการติดเชื้อเรียกว่าเคมีบำบัดต้านจุลชีพในขณะที่ยาต้านจุลชีพที่ใช้ป้องกันการติดเชื้อเรียกว่าการป้องกันการติดเชื้อ ด้วย ยาต้านจุลชีพ^{[ 2 ]}

สารต้านจุลชีพหลักๆ ได้แก่สารฆ่าเชื้อ (สารที่ไม่เลือกเป้าหมาย เช่นสารฟอกขาว ) ซึ่งฆ่าจุลินทรีย์หลากหลายชนิดบนพื้นผิวเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของโรคสารฆ่าเชื้อที่ใช้กับเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและช่วยลดการติดเชื้อระหว่างการผ่าตัด และยาปฏิชีวนะที่ทำลายจุลินทรีย์ภายในร่างกาย คำว่ายาปฏิชีวนะเดิมทีหมายถึงเฉพาะสูตรที่ได้จากจุลินทรีย์ที่มีชีวิต แต่ปัจจุบันยังใช้กับ สาร สังเคราะห์เช่นซัลโฟนาไมด์หรือ ฟลู ออโรควิโนโลนด้วย แม้ว่าคำนี้เคยจำกัดอยู่เฉพาะสารต้านแบคทีเรีย แต่บริบทได้ขยายไปรวมถึงสารต้านจุลชีพทั้งหมดแล้ว ด้วยเหตุนี้ ความก้าวหน้าเพิ่มเติมในเทคโนโลยีต้านจุลชีพจึงส่งผลให้เกิดวิธีการแก้ปัญหาที่นอกเหนือไปจากการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์เพียงอย่างเดียว แต่มีการพัฒนาสื่อที่มีรูพรุนบางประเภทเพื่อฆ่าจุลินทรีย์เมื่อสัมผัส^{[ 3 ]}การใช้สารต้านจุลชีพอย่างไม่เหมาะสมและมากเกินไปในมนุษย์ สัตว์ และพืช เป็นสาเหตุหลักในการพัฒนาเชื้อโรคที่ดื้อยา^{[ 4 ]}คาดว่าการดื้อยาต้านจุลชีพ ของแบคทีเรีย (AMR) เป็นสาเหตุโดยตรงของการเสียชีวิตทั่วโลก 1.27 ล้านรายในปี 2019 และมีส่วนทำให้มีผู้เสียชีวิต 4.95 ล้านราย^{[ 4 ​​]}

การใช้ยาต้านจุลชีพเป็นแนวปฏิบัติทั่วไปมาอย่างน้อย 2,000 ปีแล้วชาวอียิปต์โบราณและชาวกรีกโบราณใช้เชื้อราและสารสกัดจากพืชบางชนิดในการรักษาการติดเชื้อ^{[ 5 ]}

ในศตวรรษที่ 19 นักจุลชีววิทยา เช่นหลุยส์ ปาสเตอร์และ จูลส์ ฟรองซัวส์ จูแบร์ ได้สังเกตเห็นการต่อต้านกันระหว่างแบคทีเรียบางชนิด และได้อภิปรายถึงประโยชน์ของการควบคุมปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ในทางการแพทย์^{[ 6 ]}งานของหลุยส์ ปาสเตอร์เกี่ยวกับการหมักและการเกิดเองตามธรรมชาติ นำไปสู่การแยกแยะระหว่างแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแบบใช้ออกซิเจน ข้อมูลที่ปาสเตอร์รวบรวมได้ทำให้โจเซฟ ลิสเตอร์นำวิธีการฆ่าเชื้อมาใช้ เช่น การฆ่าเชื้อเครื่องมือผ่าตัดและการกำจัดเนื้อเยื่อที่ตายแล้วออกจากบาดแผลในขั้นตอนการผ่าตัด การนำเทคนิคการฆ่าเชื้อเหล่านี้มาใช้ช่วยลดจำนวนการติดเชื้อและการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการผ่าตัดได้อย่างมาก งานของหลุยส์ ปาสเตอร์ในด้านจุลชีววิทยายังนำไปสู่การพัฒนาวัคซีนหลายชนิดสำหรับโรคที่คุกคามชีวิต เช่น โรคแอนแทรกซ์และโรคพิษสุนัขบ้า^{[ 7 ]}เมื่อวันที่ 3 กันยายน พ.ศ. 2461 อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิงกลับจากการพักผ่อนและพบว่าจานเพาะเชื้อที่เต็มไปด้วยสแตฟิโลค็อกคัสแยกตัวออกเป็นโคโลนีเนื่องจากเชื้อราต้านจุลชีพเพนิซิลเลียม รูเบนส์ เฟลมมิงและผู้ร่วมงานของเขาพยายามอย่างหนักเพื่อแยกสารต้านจุลชีพ แต่ได้อ้างอิงถึงศักยภาพในการรักษาในปี 1929 ในวารสาร British Journal of Experimental Pathology [ ^{8 ] ใน}ปี 1942 โฮเวิร์ด ฟลอเรย์ เอิร์นส์ เชนและเอ็ดเวิร์ด อับราฮัม ได้นำผลงานของเฟลมมิงมาใช้เพื่อทำให้ เพนิซิลลินบริสุทธิ์และสกัด เพื่อใช้ทางการแพทย์ ซึ่งทำให้พวกเขาได้รับ รางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี1945 ^{[ 9 ]}

ยาต้านแบคทีเรียใช้ในการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียยาปฏิชีวนะโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นเบต้า-แลคแทม แมโครไลด์ควิโนโลนเตตราไซคลินหรืออะมิโนไกลโคไซด์การจัดประเภทภายในหมวดหมู่เหล่านี้ขึ้นอยู่กับสเปกตรัมการต้านจุลชีพ เภสัชพลศาสตร์ และองค์ประกอบทางเคมี^{[ 10 ]}การใช้ยาต้านแบคทีเรียบางชนิดเป็นเวลานานอาจทำให้จำนวนแบคทีเรียในลำไส้ ลดลง ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพการบริโภคโปรไบโอติกและการรับประทานอาหารที่มีประโยชน์อาจช่วยฟื้นฟูจุลินทรีย์ ในลำไส้ที่ถูกทำลาย ได้ อย่างไรก็ตาม อาจพิจารณา การปลูกถ่ายอุจจาระสำหรับผู้ป่วยที่มีปัญหาในการฟื้นตัวจากการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะเป็นเวลานาน เช่นการติดเชื้อClostridioides difficileซ้ำ^{[ 11 ] [ 12 ]}

การค้นพบ การพัฒนา และการใช้ยาต้านแบคทีเรียในช่วงศตวรรษที่ 20 ได้ลดอัตราการเสียชีวิตจากการติดเชื้อแบคทีเรีย ยุคยาปฏิชีวนะเริ่มต้นด้วยการใช้ยาซัลโฟนาไมด์ในการรักษาในปี 1936 ตามมาด้วย "ยุคทอง" แห่งการค้นพบตั้งแต่ประมาณปี 1945 ถึง 1970 เมื่อมีการค้นพบและพัฒนายาที่มีโครงสร้างหลากหลายและมีประสิทธิภาพสูงจำนวนมาก ตั้งแต่ปี 1980 การนำยาต้านจุลชีพใหม่มาใช้ในทางคลินิกได้ลดลง ส่วนหนึ่งเป็นเพราะค่าใช้จ่ายมหาศาลในการพัฒนาและทดสอบยาใหม่^{[ 13 ]}ในขณะเดียวกัน ก็มีการเพิ่มขึ้นอย่างน่าตกใจของความต้านทานยาต้านจุลชีพของแบคทีเรีย เชื้อรา ปรสิต และไวรัสบางชนิดต่อยาที่มีอยู่หลายชนิด^{[ 14 ]}

ยาต้านแบคทีเรียเป็นยาที่แพทย์ใช้บ่อยและใช้ในทางที่ผิดมากที่สุด เช่น ในการรักษาการติดเชื้อไวรัสในระบบทางเดิน หายใจ ผลจากการใช้ยาต้านแบคทีเรียอย่างแพร่หลายและไม่เหมาะสม ทำให้เกิดเชื้อโรคดื้อยาปฏิชีวนะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของประชาชนทั่วโลก ปัญหาการดื้อยาเรียกร้องให้มีการพยายามใหม่ ๆ ในการค้นหายาต้านแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพต่อแบคทีเรียก่อโรคที่ดื้อต่อยาต้านแบคทีเรียในปัจจุบัน กลยุทธ์ที่เป็นไปได้สำหรับวัตถุประสงค์นี้ ได้แก่ การเพิ่มการสุ่มตัวอย่างจากสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย และการประยุกต์ใช้เมตาจีโนมิกส์เพื่อระบุสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ที่ไม่รู้จักและไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ในปัจจุบัน รวมถึงการพัฒนาคลังโมเลกุลขนาดเล็กที่ปรับแต่งสำหรับเป้าหมายของแบคทีเรีย^{[ 15 ]}

ยาต้านเชื้อราใช้เพื่อฆ่าหรือป้องกันการเจริญเติบโตของเชื้อรา ต่อไป ในทางการแพทย์ ยาเหล่านี้ใช้ในการรักษาการติดเชื้อ เช่นโรคเท้าของนักกีฬาโรคกลากและโรคเชื้อราในช่องปากโดยทำงานโดยอาศัยความแตกต่างระหว่างเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและเซลล์ของเชื้อรา ต่างจากแบคทีเรีย ทั้งเชื้อราและมนุษย์เป็นยูคาริโอต ดังนั้น เซลล์ของเชื้อราและมนุษย์จึงมีความคล้ายคลึงกันในระดับโมเลกุล ทำให้ยากที่จะหาเป้าหมายสำหรับยาต้านเชื้อราที่จะโจมตีซึ่งไม่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตเจ้าบ้านเช่นกัน ผลที่ตามมาคือ ยาเหล่านี้มักมีผลข้างเคียงผลข้างเคียงบางอย่างอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้หากใช้ยาไม่ถูกต้อง^{[ 16 ]}

นอกจากการใช้ในทางการแพทย์แล้ว สารต้านเชื้อรายังเป็นที่ต้องการอย่างมากในการควบคุมเชื้อราภายในบ้านที่ชื้นหรือเปียกโซเดียมไบคาร์บอเนต (เบกกิ้งโซดา) ที่พ่นลงบนพื้นผิวทำหน้าที่เป็นสารต้านเชื้อรา สารละลายต้านเชื้อราอีกชนิดหนึ่งที่ใช้หลังจากหรือโดยไม่พ่นเบกกิ้งโซดาคือส่วนผสมของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และสารเคลือบผิวบางๆ ที่ทำให้เชื้อราเป็นกลางและห่อหุ้มพื้นผิวเพื่อป้องกันการปล่อยสปอร์ สีบางชนิดยังผลิตขึ้นโดยเพิ่มสารต้านเชื้อราสำหรับใช้ในพื้นที่ที่มีความชื้นสูง เช่น ห้องน้ำหรือห้องครัว การบำบัดพื้นผิวด้วยสารต้านเชื้อราอื่นๆ มักประกอบด้วยโลหะชนิดต่างๆ ที่ทราบกันว่าสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราได้ เช่น เม็ดสีหรือสารละลายที่มีทองแดงเงินหรือสังกะสีสารละลายเหล่านี้มักไม่สามารถหาซื้อได้ทั่วไปเนื่องจากความเป็นพิษ^{[ 17 ]}

ยาต้านไวรัสเป็นยาประเภทหนึ่งที่ใช้รักษาการ ติดเชื้อ ไวรัส โดยเฉพาะ เช่นเดียวกับยาปฏิชีวนะ ยาต้านไวรัสแต่ละชนิดจะใช้กับไวรัสชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ ควรแยกแยะยาต้านไวรัสออกจากยาฆ่าไวรัสซึ่งเป็นยาที่ทำให้ไวรัสไม่ทำงานนอกร่างกาย^{[ 18 ]}

ยาต้านไวรัสหลายชนิดได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาการติดเชื้อจากเรโทรไวรัสรวมถึงเอชไอวียาต้าน ไวรัสเรโทรไวรัส ที่สำคัญได้แก่ กลุ่มสารยับยั้งโปรตี เอส ไวรัสเริม ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีว่าทำให้เกิดแผลริมฝีปากและเริมที่อวัยวะเพศมักจะได้รับการรักษาด้วยอะไซโคลเวียร์ซึ่งเป็นอะนาล็อกของนิวคลีโอ ไซด์ โรคไวรัสตับอักเสบเกิดจากไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคตับ 5 ชนิดที่ไม่เกี่ยวข้องกัน (AE) และอาจได้รับการรักษาด้วยยาต้านไวรัสขึ้นอยู่กับชนิดของการติดเชื้อ ไวรัสไข้หวัดใหญ่ AและB บางชนิด ดื้อต่อสารยับยั้งนิวรามินิเดสเช่นโอเซลทามิเวียร์และการค้นหาสารใหม่ยังคงดำเนินต่อไป^{[ 19 ]}

ยา ต้านปรสิตเป็นกลุ่มยาที่ใช้รักษาโรคติดเชื้อ เช่นโรคลิชมาเนียซิส มาลาเรียและโรคชากัสซึ่งเกิดจากปรสิตเช่นพยาธิไส้กลม พยาธิใบไม้พยาธิเส้นแบน และ โปรโต ซัวที่ก่อให้ เกิดโรคติดเชื้อ ยาต้านปรสิต ได้แก่เมโทรนิดาโซลไอโอโดควิโนลและอัลเบนดาโซล [ ^{10 ] เช่น}เดียวกับยาต้านจุลชีพเพื่อการรักษาทั้งหมด ยาเหล่านี้ต้องฆ่าจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อร่างกาย^{[ 20 ]}

ยาบำบัดแบบครอบคลุมมีฤทธิ์ต่อต้านเชื้อโรคหลายประเภท ยาบำบัดดังกล่าวได้รับการเสนอแนะให้เป็นยารักษาฉุกเฉินที่มีศักยภาพสำหรับ การ ระบาดใหญ่^{[ 21 ]}

สารประกอบทางเคมีและธรรมชาติหลากหลายชนิดถูกนำมาใช้เป็นสารต้านจุลชีพกรดอินทรีย์และเกลือของกรดเหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์อาหาร เช่นกรดแลคติกกรดซิตริกกรดอะซิติกทั้งในฐานะส่วนผสมหรือสารฆ่าเชื้อ ตัวอย่างเช่น ซากเนื้อวัวมักจะถูกฉีดพ่นด้วยกรด แล้วล้างหรือนึ่ง เพื่อลดการแพร่กระจายของเชื้อEscherichia coli ^{[ 22 ]}

ไอออนโลหะหนัก เช่นHg ²⁺และPb ²⁺มีฤทธิ์ต้านจุลชีพ แต่ก็อาจเป็นพิษได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการศึกษาฤทธิ์ต้านจุลชีพของสารประกอบเชิงซ้อน^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

หมอพื้นบ้านใช้พืชในการรักษาโรคติดเชื้อ พืชเหล่านี้หลายชนิดได้รับการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับฤทธิ์ต้านจุลชีพ และผลิตภัณฑ์จากพืชบางชนิดแสดงให้เห็นว่าสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ก่อโรคได้^{[ 27 ]}สารเหล่านี้จำนวนหนึ่งดูเหมือนจะมีโครงสร้างและกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างจากยาปฏิชีวนะที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งบ่งชี้ว่าการดื้อยาข้ามกลุ่มกับสารที่ใช้อยู่แล้วอาจมีน้อย^{[ 28 ]}

พื้นผิวโลหะผสมทองแดงมีคุณสมบัติต้านจุลชีพตามธรรมชาติและสามารถฆ่าจุลินทรีย์ เช่นE. coliและStaphylococcusได้^{[ 29 ] [ 30 ]}สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาอนุมัติการขึ้นทะเบียนพื้นผิวโลหะผสมทองแดงต้านจุลชีพเพื่อใช้เพิ่มเติมจากการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อโรคตามปกติเพื่อควบคุมการติดเชื้อ^{[ 30 ] [ 31 ]}โลหะผสมทองแดงต้านจุลชีพกำลังถูกติดตั้งในสถานพยาบาลบางแห่งและระบบขนส่งรถไฟใต้ดินเพื่อเป็นมาตรการสุขอนามัยสาธารณะ^{[ 30 ]}อนุภาคนาโนทองแดงกำลังได้รับความสนใจเนื่องจากคุณสมบัติต้านจุลชีพตามธรรมชาติ^{[ 32 ]}

น้ำมันหอมระเหยหลายชนิดที่รวมอยู่ในตำราเภสัชกรรมสมุนไพร อ้างว่ามีฤทธิ์ต้านจุลชีพในหลอดทดลอง โดยมีรายงานว่าน้ำมันจากใบกระวาน อบเชย กานพลู และไทม์มีฤทธิ์แรงที่สุดในการศึกษาเกี่ยวกับเชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคในอาหาร^{[ 33 ] [ 34 ]}

แม้ว่าสารประกอบทางเภสัชกรรม 25 ถึง 50% จะได้มาจากพืช แต่ก็ไม่มีสารใดที่ใช้เป็นยาต้านจุลชีพ แม้ว่าจะมีการวิจัยเพิ่มขึ้นในทิศทางนี้ก็ตาม^{[ 35 ]}อุปสรรคต่อการใช้งานที่เพิ่มขึ้นในทางการแพทย์กระแสหลัก ได้แก่ การกำกับดูแลด้านกฎระเบียบและการควบคุมคุณภาพที่ไม่ดี หลักฐานจากการศึกษาในหลอดทดลองเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ที่ติดฉลากผิดหรือระบุผิด และวิธีการส่งมอบที่จำกัด^{[ 36 ]}

ตามที่สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA)กำหนด และตามคำจำกัดความของพระราชบัญญัติยาฆ่าแมลง ยาฆ่าเชื้อรา และยาฆ่าหนูของรัฐบาลกลางยาฆ่าแมลงต้านจุลชีพใช้เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ผ่านการฆ่าเชื้อ การทำความสะอาด หรือการลดการเจริญเติบโต และเพื่อปกป้องวัตถุที่ไม่มีชีวิต กระบวนการหรือระบบอุตสาหกรรม พื้นผิว น้ำ หรือสารเคมีอื่นๆ จากการปนเปื้อน การสกปรก หรือการเสื่อมสภาพที่เกิดจากแบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา โปรโตซัว สาหร่าย หรือเมือก^{[ 37 ]} EPA ตรวจสอบผลิตภัณฑ์ เช่น สารฆ่าเชื้อ/สารทำความสะอาดสำหรับใช้ในโรงพยาบาลหรือบ้าน เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพ^{[ 38 ]}ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ที่มุ่งเน้นด้านสาธารณสุขจึงอยู่ภายใต้ระบบการตรวจสอบนี้ รวมถึงผลิตภัณฑ์ที่ใช้สำหรับน้ำดื่ม สระว่ายน้ำ สุขอนามัยอาหาร และพื้นผิวสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ยาฆ่าแมลงเหล่านี้ได้รับการขึ้นทะเบียนภายใต้สมมติฐานว่า เมื่อใช้อย่างถูกต้อง จะไม่แสดงผลข้างเคียงที่ไม่สมเหตุสมผลต่อมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อม แม้ว่าผลิตภัณฑ์บางอย่างจะวางจำหน่ายในตลาดแล้ว EPA ก็ยังคงติดตามและประเมินผลอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์เหล่านั้นยังคงมีประสิทธิภาพในการปกป้องสุขภาพของประชาชน^{[ 39 ]}

ผลิตภัณฑ์สาธารณสุขที่อยู่ภายใต้การกำกับดูแลของ EPA แบ่งออกเป็น 3 ประเภท: ^{[ 37 ]}

• น้ำยาฆ่าเชื้อ: ทำลายหรือทำให้จุลินทรีย์ (แบคทีเรีย เชื้อรา ไวรัส) ไม่ทำงาน แต่ไม่สามารถฆ่าสปอร์ได้ (เนื่องจากสปอร์เป็นรูปแบบที่ทำลายได้ยากที่สุด) สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) จะจำแนกประเภทของน้ำยาฆ่าเชื้อตามข้อมูลประสิทธิภาพ เป็นแบบจำกัดขอบเขต แบบทั่วไป/ครอบคลุม หรือแบบสำหรับใช้ในโรงพยาบาล
• น้ำยาฆ่าเชื้อ: ช่วยลดจำนวนจุลินทรีย์ แต่ไม่สามารถฆ่าหรือกำจัดจุลินทรีย์ทั้งหมดได้
• สารฆ่าเชื้อ (สารฆ่าสปอร์): กำจัดแบคทีเรีย เชื้อรา สปอร์ และไวรัสทั้งหมด

สารกำจัดศัตรูพืชต้านจุลชีพอาจเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการดื้อยา^{[ 40 ]}องค์กรต่างๆ เช่นองค์การอนามัยโลกเรียกร้องให้ลดการใช้สารเหล่านี้ทั่วโลกอย่างมีนัยสำคัญเพื่อต่อสู้กับปัญหานี้^{[ 41 ]}ตาม รายงานของ ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค ในปี 2010 บุคลากรทางการแพทย์สามารถดำเนินการเพื่อปรับปรุงมาตรการความปลอดภัยของตนเองเพื่อป้องกันการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืชต้านจุลชีพได้ ขอแนะนำให้บุคลากรลดการสัมผัสกับสารเหล่านี้โดยการสวมอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลเช่น ถุงมือและแว่นตานิรภัย นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามคำแนะนำในการจัดการอย่างถูกต้อง เนื่องจาก EPA ได้กำหนดไว้ว่าสารเหล่านี้ปลอดภัยต่อการใช้งาน พนักงานควรได้รับการให้ความรู้เกี่ยวกับอันตรายต่อสุขภาพและได้รับการสนับสนุนให้ไปพบแพทย์หากมีการสัมผัสสาร^{[ 42 ]}

โอโซนสามารถฆ่าจุลินทรีย์ในอากาศ น้ำ และอุปกรณ์ในกระบวนการผลิต และถูกนำไปใช้ในสถานที่ต่างๆ เช่น ระบบระบายอากาศในครัว ห้องเก็บขยะ บ่อดักไขมัน โรงงานผลิต ก๊าซชีวภาพ โรง บำบัดน้ำเสียการผลิตสิ่งทอโรงเบียร์โรงงาน ผลิต นมการผลิตอาหารและสุขอนามัยอุตสาหกรรมยาโรงงานบรรจุขวด สวนสัตว์ ระบบน้ำดื่มของเทศบาลสระว่ายน้ำและสปา รวมถึงการซักผ้าและการบำบัดเชื้อราและกลิ่นไม่พึงประสงค์ภายในบ้าน^{[ 43 ] [ 44 ]}

ชุดสครับต้านจุลชีพสามารถลดการสะสมของกลิ่นและคราบสกปรกบนชุดสครับ ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของชุดสครับได้ ชุดสครับเหล่านี้ยังมีให้เลือกหลายสีและหลายสไตล์ เนื่องจากเทคโนโลยีต้านจุลชีพพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว ชุดสครับเหล่านี้จึงหาได้ง่าย โดยมีรุ่นที่ทันสมัยกว่าออกสู่ตลาดทุกปี^{[ 45 ]}แบคทีเรียเหล่านี้อาจแพร่กระจายไปยังโต๊ะทำงาน ห้องพักผ่อน คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เทคโนโลยีอื่นๆ ที่ใช้ร่วมกัน ซึ่งอาจนำไปสู่การระบาดและการติดเชื้อ เช่น เชื้อสแตฟิโลค็อกคัส ออเรียสที่ดื้อต่อเมธิซิลลินซึ่งการรักษามีค่าใช้จ่ายสำหรับอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพถึง 20 พันล้านดอลลาร์ต่อปี

ธาตุต่างๆ เช่น คลอรีน ไอโอดีน ฟลูออรีน และโบรมีน เป็นธาตุอโลหะและจัดอยู่ใน กลุ่มธาตุ ฮาโลเจนธาตุฮาโลเจนแต่ละชนิดมีฤทธิ์ต้านจุลชีพแตกต่างกัน ซึ่งได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่น ค่า pH อุณหภูมิ เวลาสัมผัส และชนิดของจุลินทรีย์ คลอรีนและไอโอดีนเป็นสารต้านจุลชีพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด คลอรีนถูกใช้เป็นสารฆ่าเชื้ออย่างกว้างขวางในโรงบำบัดน้ำเสีย อุตสาหกรรมยา และอาหาร ในโรงบำบัดน้ำเสีย คลอรีนถูกใช้เป็นสารฆ่าเชื้ออย่างแพร่หลาย มันจะออกซิไดซ์สารปนเปื้อนที่ละลายน้ำได้และฆ่าแบคทีเรียและไวรัส นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพสูงต่อสปอร์ของแบคทีเรีย กลไกการออกฤทธิ์คือการทำลายพันธะที่มีอยู่ในจุลินทรีย์เหล่านี้ เมื่อเอนไซม์ของแบคทีเรียสัมผัสกับสารประกอบที่มีคลอรีน อะตอมของไฮโดรเจนในโมเลกุลนั้นจะถูกแทนที่ด้วยคลอรีน ซึ่งจะเปลี่ยนการทำงานของเอนไซม์และนำไปสู่การตายของแบคทีเรียในที่สุด ไอโอดีนมักใช้ในการฆ่าเชื้อและทำความสะอาดบาดแผล สารประกอบต้านจุลชีพหลัก 3 ชนิดที่มีไอโอดีน ได้แก่ สารละลายแอลกอฮอล์-ไอโอดีน สารละลายไอโอดีนในน้ำ และไอโอโดฟอร์ ไอโอโดฟอร์มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียมากกว่าและใช้เป็นยาฆ่าเชื้อเนื่องจากระคายเคืองผิวหนังน้อยกว่า ในทางกลับกัน สปอร์ของแบคทีเรียไม่สามารถถูกฆ่าได้ด้วยไอโอดีน แต่สามารถถูกยับยั้งได้ด้วยไอโอโดฟอร์ การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์จะถูกยับยั้งเมื่อไอโอดีนแทรกซึมเข้าไปในเซลล์และออกซิไดซ์โปรตีน สารพันธุกรรม และกรดไขมัน โบรมีนยังเป็นสารต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพซึ่งใช้ในโรงบำบัดน้ำ เมื่อผสมกับคลอรีนจะมีประสิทธิภาพสูงต่อสปอร์ของแบคทีเรีย เช่นS. faecalis ^{[ 46 ]}

แอลกอฮอล์มักใช้เป็นสารฆ่าเชื้อและยาฆ่าเชื้อ แอลกอฮอล์ฆ่าแบคทีเรียที่เจริญเติบโต ไวรัสส่วนใหญ่ และเชื้อรา เอทิลแอลกอฮอล์ เอ็น-โพรพานอล และไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์เป็นสารต้านจุลชีพที่ใช้กันทั่วไป^{[ 47 ]}เมทานอลก็เป็นสารฆ่าเชื้อเช่นกัน แต่โดยทั่วไปไม่ได้ใช้เนื่องจากมีพิษสูงEscherichia coli , SalmonellaและStaphylococcus aureusเป็นแบคทีเรียบางชนิดที่การเจริญเติบโตสามารถถูกยับยั้งได้ด้วยแอลกอฮอล์ แอลกอฮอล์มีประสิทธิภาพสูงต่อไวรัสที่มีเปลือกหุ้ม (เอทิลแอลกอฮอล์ 60–70%) ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์หรือเอทานอล 70% มีประสิทธิภาพสูงในฐานะสารต้านจุลชีพ ในสภาวะที่มีน้ำ แอลกอฮอล์ 70% จะทำให้โปรตีนจับตัวเป็นก้อน จึงยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ แอลกอฮอล์ไม่มีประสิทธิภาพมากนักเมื่อพูดถึงสปอร์ กลไกการออกฤทธิ์คือการทำให้โปรตีนเสียสภาพ แอลกอฮอล์รบกวนพันธะไฮโดรเจนที่มีอยู่ในโครงสร้างโปรตีน แอลกอฮอล์ยังละลายเยื่อหุ้มไขมันที่มีอยู่ในจุลินทรีย์อีกด้วย^{[ 48 ] [ 49 ]}การทำลายเยื่อหุ้มเซลล์เป็นอีกคุณสมบัติหนึ่งของแอลกอฮอล์ที่ช่วยให้เซลล์ตาย แอลกอฮอล์เป็นสารต้านจุลชีพราคาถูกและมีประสิทธิภาพ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา แอลกอฮอล์มักใช้ในเจลล้างมือ น้ำยาฆ่าเชื้อ และน้ำยาฆ่าเชื้อโรค

ฟีนอล หรือที่รู้จักกันในชื่อกรดคาร์โบลิก เป็นหนึ่งในสารเคมีกลุ่มแรกๆ ที่ใช้เป็นสารต้านจุลชีพ มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อสูง มีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ความเข้มข้น 0.1%–1% และมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราที่ความเข้มข้น 1%–2% สารละลาย 5% สามารถฆ่าสปอร์ของเชื้อแอนแทรกซ์ได้ภายใน 48 ชั่วโมง^{[ 50 ]}

ฟีนอลมักใช้ในน้ำยาบ้วนปากและน้ำยาทำความสะอาดบ้าน^{[ 51 ]}มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัสได้หลากหลายชนิด อนุพันธ์ของฟีนอล เช่น ไทมอลและครีซอล ถูกนำมาใช้เพราะมีความเป็นพิษน้อยกว่าฟีนอล สารประกอบฟีนอลเหล่านี้มีวงแหวนเบนซีนพร้อมกับหมู่ –OH ที่รวมอยู่ในโครงสร้าง มีฤทธิ์ต้านจุลชีพสูงกว่า สารประกอบเหล่านี้ยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์โดยการตกตะกอนโปรตีนซึ่งนำไปสู่การเสียสภาพของโปรตีน และโดยการแทรกซึมเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์ของจุลินทรีย์และทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ เฮกซาคลอโรฟีน (บิสฟีนอล ) ใช้เป็นสารลดแรงตึงผิว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสบู่ น้ำยาล้างมือ และผลิตภัณฑ์บำรุงผิวเนื่องจากมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อโรค นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารฆ่าเชื้อ ครีซอลเป็นสารต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพและใช้กันอย่างแพร่หลายในน้ำยาบ้วนปากและยาอมแก้ไอ

อัลดีไฮด์มีประสิทธิภาพสูงในการต่อต้านแบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัส อัลดีไฮด์ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียโดยการทำลายเยื่อหุ้มชั้นนอก มีการนำไปใช้ในการฆ่าเชื้อและทำให้ปลอดเชื้อเครื่องมือผ่าตัด เนื่องจากมีพิษสูง จึงไม่ใช้ในยาฆ่าเชื้อ ปัจจุบัน มีเพียงสารประกอบอัลดีไฮด์ 3 ชนิดเท่านั้นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติในฐานะสารฆ่าเชื้อ ได้แก่ กลูตารัลดีไฮด์ ฟอร์มาลดีไฮด์ และออร์โธ-ฟทาลาลดีไฮด์ (OPA) แม้ว่าจะมีการแสดงให้เห็นว่าอัลดีไฮด์อื่นๆ อีกหลายชนิดมีฤทธิ์ต้านจุลชีพที่ดี^{[ 52 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระยะเวลาสัมผัสที่ยาวนาน สารฆ่าเชื้ออื่นๆ จึงเป็นที่นิยมมากกว่า

จุลินทรีย์มีอุณหภูมิต่ำสุด อุณหภูมิที่เหมาะสม และอุณหภูมิสูงสุดสำหรับการเจริญเติบโต^{[ 53 ]}อุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำถูกใช้เป็นตัวควบคุมทางกายภาพ จุลินทรีย์ต่าง ๆ แสดงความต้านทานหรือความอ่อนแอต่อความร้อนหรืออุณหภูมิในระดับที่แตกต่างกัน จุลินทรีย์บางชนิด เช่น สปอร์ของแบคทีเรียมีความต้านทานมากกว่า ในขณะที่เซลล์พืชมีความต้านทานน้อยกว่าและถูกฆ่าได้ง่ายที่อุณหภูมิต่ำกว่า^{[ 54 ]}อีกวิธีหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการใช้ความร้อนเพื่อฆ่าจุลินทรีย์คือการฆ่าเชื้อแบบแยกส่วน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียสเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงต่อวันเป็นเวลาหลายวัน^{[ 55 ]}การฆ่าเชื้อแบบแยกส่วนเรียกอีกอย่างว่าไทน์ดัลไลเซชัน สปอร์ของแบคทีเรียสามารถถูกฆ่าได้โดยใช้วิธีนี้ ทั้งความร้อนแห้งและความร้อนชื้นมีประสิทธิภาพในการกำจัดจุลินทรีย์ ตัวอย่างเช่น ขวดที่ใช้เก็บอาหารกระป๋อง เช่นแยมสามารถฆ่าเชื้อได้โดยการให้ความร้อนในเตาอบแบบธรรมดา ความร้อนยังถูกนำมาใช้ในการพาสเจอร์ไรซ์ซึ่งเป็นวิธีการชะลอการเน่าเสียของอาหาร เช่น นม ชีส น้ำผลไม้ ไวน์ และน้ำส้มสายชู ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิที่กำหนดเป็นระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งจะช่วยลดจำนวนจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายได้อย่างมาก อุณหภูมิต่ำยังถูกนำมาใช้เพื่อยับยั้งกิจกรรมของจุลินทรีย์โดยการชะลอการเผาผลาญของจุลินทรีย์^{[ 56 ]}

อาหารมักถูกฉายรังสีเพื่อฆ่าเชื้อโรคที่ เป็นอันตราย ^{[ 57 ]}มีรังสีสองประเภทที่ใช้ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ได้แก่ รังสีไอออนไนซ์และรังสีที่ไม่ใช่ไอออนไนซ์^{[ 58 ]}แหล่งกำเนิดรังสีทั่วไปที่ใช้ในการฆ่าเชื้ออาหาร ได้แก่โคบอลต์-60 ( ตัวปล่อยรังสีแกมมา ) ลำแสงอิเล็กตรอนและรังสีเอ็กซ์^{[ 59 ]}แสงอัลตราไวโอเลตยังใช้ในการฆ่าเชื้อน้ำดื่ม ทั้งในระบบขนาดเล็กสำหรับใช้ส่วนตัวและระบบกรองน้ำขนาดใหญ่สำหรับชุมชน^{[ 60 ]}

การทำให้แห้งหรือที่เรียกว่าการขาดน้ำ คือสภาวะที่แห้งสนิทหรือกระบวนการทำให้แห้งอย่างมาก จุลินทรีย์บางชนิด เช่น แบคทีเรีย ยีสต์ และรา ต้องการน้ำในการเจริญเติบโต การทำให้แห้งจะทำให้ปริมาณน้ำลดลง จึงยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เมื่อมีน้ำ แบคทีเรียก็จะกลับมาเจริญเติบโตอีกครั้ง ดังนั้นการทำให้แห้งจึงไม่ได้ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียอย่างสมบูรณ์ เครื่องมือที่ใช้ในการดำเนินการกระบวนการนี้เรียกว่าเครื่องทำให้แห้ง กระบวนการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและเป็นวิธีการถนอมอาหารที่มีประสิทธิภาพ การทำให้แห้งยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยาเพื่อเก็บรักษาวัคซีนและผลิตภัณฑ์อื่นๆ^{[ 61 ]}

พื้นผิวต้านจุลชีพได้รับการออกแบบมาเพื่อยับยั้งความสามารถในการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์หรือทำลายจุลินทรีย์เหล่านั้นด้วยกระบวนการทางเคมี ( ความเป็นพิษของทองแดง ) หรือทางกายภาพ (ไมโคร/นาโนพิลลาร์เพื่อทำลายผนังเซลล์) พื้นผิวเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ^{[ 62 ]}การออกแบบพื้นผิวต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพต้องอาศัยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกลไกการยึดเกาะระหว่างจุลินทรีย์กับพื้นผิวในเบื้องต้น โดยทั่วไปจะใช้การจำลองพลศาสตร์โมเลกุลและการถ่ายภาพแบบไทม์แลปส์เพื่อตรวจสอบกลไกเหล่านี้^{[ 63 ]}

ความดันออสโมติกคือความดันที่จำเป็นในการป้องกันไม่ให้ตัวทำละลายผ่านจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำผ่านเยื่อกั้นกึ่งซึมผ่านได้ เมื่อความเข้มข้นของสารละลายหรือตัวถูกละลายภายในเซลล์สูงกว่าภายนอก เซลล์นั้นจะอยู่ในสภาพแวดล้อมไฮโปโทนิก และน้ำจะไหลเข้าสู่เซลล์^{[ 53 ]}เมื่อแบคทีเรียอยู่ในสารละลายไฮเปอร์โทนิก จะทำให้เกิดพลาสโมไลซิสหรือการหดตัวของเซลล์ ในทำนองเดียวกัน ในสารละลายไฮโปโทนิก แบคทีเรียจะเกิดพลาสโมไทซิสหรืออยู่ในสภาวะเต่งตึง การเกิดพลาสโมไลซิสและพลาสโมไทซิสนี้จะฆ่าแบคทีเรียเพราะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความดันออสโมติก^{[ 64 ]}

การใช้ยาต้านจุลชีพในทางที่ผิดและมากเกินไปในมนุษย์ สัตว์ และพืช เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดเชื้อโรคดื้อยา^{[ 4 ]}การดื้อยาต้านจุลชีพ (AR) เกิดขึ้นเมื่อจุลินทรีย์พัฒนาความสามารถในการต้านทานยาที่ออกแบบมาเพื่อฆ่าพวกมัน AR มีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบต่อผู้คนในทุกช่วงวัย รวมถึงอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ สัตวแพทย์ และเกษตรกรรม ทำให้เป็นหนึ่งในปัญหาสาธารณสุขที่เร่งด่วนที่สุดในโลก^{[ 65 ]}กลไกการดื้อยาต้านจุลชีพแบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลัก ได้แก่ (1) การจำกัดการดูดซึมยา (2) การปรับเปลี่ยนเป้าหมายของยา (3) การทำให้ยาไม่ทำงาน และ (4) การขับยาออกอย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 66 ]} มีการประมาณการว่าการดื้อยา ต้านจุลชีพของแบคทีเรีย(AMR) เป็นสาเหตุโดยตรงของการเสียชีวิตทั่วโลก 1.27 ล้านคนในปี 2019 และมีส่วนทำให้เกิดการเสียชีวิต 4.95 ล้านคน^{[ 4 ]}

• สารฆ่าเชื้อ
• ยาต้านไวรัส

• ภาระของปัญหาการดื้อยาปฏิชีวนะและโรคภัยไข้เจ็บในประเทศต่างๆ ในยุโรป – โครงการของสหภาพยุโรปเพื่อประเมินภาระทางการเงินของปัญหาการดื้อยาปฏิชีวนะในโรงพยาบาลต่างๆ ในยุโรป
• รายชื่อยาต้านจุลชีพจาก Cochrane Wounds ( ไฟล์ PDF )
• ศูนย์ข้อมูลสารกำจัดศัตรูพืชแห่งชาติ
• ภาพรวมการใช้สารต้านจุลชีพในงานพลาสติก
• ดัชนีสารต้านจุลชีพ – รายชื่อสารต้านจุลชีพที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งพบได้ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์ (รวมถึงสารสกัดจากพืชและเปปไทด์)