Autoklawy laboratoryjne
Autoklawy laboratoryjne to urządzenia, które posiadają komorę ciśnieniową, która wykorzystywana jest do przeprowadzania sterylizacji w podwyższonej temperaturze i przy zwiększonym ciśnieniu różnego rodzaju materiałów, przyrządów laboratoryjnych, narzędzi chirurgicznych oraz środków farmaceutycznych. Są niezbędnymi urządzeniami do zapobiegania zanieczyszczeniom.
Historia autoklawu
Prototyp autoklawu (fermentor parowy, obecnie znany jako szybkowar) został wynaleziony przez francuskiego fizyka Denisa Papina w 1679 roku.
Natomiast w 1879 roku francuski mikrobiolog Charles Chamberland stworzył autoklaw wykorzystywany do zastosowań medycznych.
W roku 1881 pojawiło się zainteresowanie nauką o dezynfekcji i sterylizacji. Niemiecki lekarz Robert Koch prowadził badania nad właściwościami dezynfekującymi pary i gorącego powietrza. W wyniku swoich badań wykazał większą siłę penetracji jaką wykazuje wilgotne ciepło czyli para w porównaniu z suchym ciepłem.
W 1933 roku pojawiła się nowoczesna technologia autoklawu. Pojawił się także pierwszy ciśnieniowy sterylizator parowy kontrolujący wydajność poprzez pomiar temperatury w przewodzie spustowym komory (syfon termostatyczny). We wcześniejszych urządzeniach jedynym wskaźnikiem kontroli było ciśnienie bez możliwość sprawdzenia temperatury lub eliminacji powietrza.
W 1958 roku technologia autoklawu została rozwinięta o cykle próżni wstępnej, a w 1987 roku wprowadzono pulsacyjny przepływ parą.
Autoklawy z biegiem lat ewoluowały aż do obecnie stosowanych urządzeń. W technologii zaszło wiele zmian w produkcji i użytkowaniu. Większość procesów uległa zautomatyzowaniu. Autoklawy są sterowane elektronicznie, zasilane wodą destylowaną lub posiadają możliwość podłączenia do sieci wodociągowej. Procesy są archiwizowane elektronicznie. Niektóre nowoczesne autoklawy posiadają funkcje drukarki i dotykowe wyświetlacze przedstawiające etapy pracy urządzenia.
Proces sterylizacji
Ponieważ dezynfekcja nie usuwa wszystkich form przetrwalnikowych, dlatego niezbędny jest prawidłowo przeprowadzony proces sterylizacji w celu uzyskania najwyższego poziomu higieny.
Sterylizacja to proces, w którym wszystkie mikroorganizmy, w tym zarodniki bakterii, w obiekcie lub na danej powierzchni są niszczone do określonego poziomu. „Zalecany poziom” jest określany w procesie walidacji, która wykorzystuje wskaźnik biologiczny zawierający niezakaźne przetrwalniki bakterii. Wskaźniki biologiczne służą do udowodnienia sterylności. Jeśli cykl się powiedzie, zarodniki opornej bakterii we wskaźniku nie będą mogły rosnąć.
W procesie walidacji sterylizacji powszechnie stosowany jest zarodnik Geobacillus stearothermophilus jest to jeden z najtrudniejszych do inaktywacji zarodników. Wskaźnik biologiczny będzie posiadał znaną populację danych zarodników – na przykład 1000000 zarodników. Proces sterylizacji uważa się za udany, jeśli jest w stanie zabić wszystkie te zarodniki.
Jak działa autoklaw
Proces sterylizacji w autoklawie przebiega w trzech fazach.
Pierwszy proces, który autoklaw wykonuje w cyklu to usunięcie całego uwięzionego powietrza z komory. Powietrze hamuje sterylizację i musi zostać usunięte z komory podczas pierwszej fazy cyklu sterylizacji zwanego kondycjonowaniem. Para jest znacznie skuteczniejszym środkiem do osiągnięcia sterylności niż powietrze.
Część autoklawów w celu usunięcia uwięzionego powietrza wykorzystuje grawitację. Sterylizatory grawitacyjne wykorzystują parę do wypierania powietrza w komorze i wypychania powietrza do spustu sterylizatora.
Autoklawy laboratoryjne mogą być również wyposażone są w system próżniowy. Metoda z użyciem pompy próżniowej jest bardziej efektywna, szczególnie w przypadku gdy sterylizowany materiał jest porowaty i zawiera dużo przestrzeni, w których może być uwięzione powietrze.
W drugim etapie, po usunięciu powietrza, autoklaw napełnia się parą, gwałtownie zwiększając ciśnienie i temperaturę wewnątrz, aż do momentu gdy osiągnie docelowe wartości. Po uzyskaniu odpowiednich wartości temperatury i ciśnienia urządzenie automatycznie wykona wyznaczony cykl. Cykl wchodzi w fazę ekspozycji i przedmioty są utrzymywane w temperaturze sterylizacji przez ustalony czas potrzebny do ich sterylizacji.
Końcową fazą jest schładzanie, co kończy cały cykl sterylizacji. Podczas ostatniej fazy cyklu, odpływ sterylizatora jest otwierany, a para jest usuwana, zmniejszając ciśnienie w naczyniu i pozwalając na wyschnięcie przedmiotów w komorze. Na etapie fazy schładzania, autoklaw utrzymuje ciśnienie do momentu osiągnięcia bezpiecznej temperatury, aby nie doszło do wygotowania się płynów wewnątrz autoklawu.
Kluczowe znaczenie dla udanego procesu sterylizacji w autoklawie ma jakość pary. Para powinna być wysokiej jakości. Para używana do sterylizacji powinna składać się w 97% z pary (para) i 3% wilgoci (woda w stanie ciekłym). Taki stosunek jest zalecany w celu uzyskania najbardziej efektywnej wymiany ciepła. W przypadku gdy zawartość wilgoci w parze jest mniejsza niż 3%, para jest opisywana jako przegrzana (lub sucha). Przegrzana para jest zbyt sucha, aby zapewnić wydajne przenoszenie ciepła i jest nieskuteczna w przypadku sterylizacji parowej.
Podział autoklawów na klasy
Autoklaw dzięki swojej konstrukcji umożliwia prowadzenie procesu sterylizacji przy użyciu wysokiego ciśnienia i pary wodnej, które zabijają mikroorganizmy, w tym bakterie oraz wszelkie ich formy przetrwalnikowe, jak również niebezpieczne wirusy. Zastosowanie autoklawu parowo-ciśnieniowego jest jedną z najefektywniejszych metod sterylizacji.
Autoklawy dzielimy na poszczególne klasy w zależności od rodzaju narzędzi i produktów, które można w nich sterylizować.
Kategoryzacja autoklawów określona jest przez normę europejską EN 13060 z 2004 roku. Norma ta wyróżnia trzy podstawowe klasy sterylizacji: klasa N, klasa S i klasa B. Podział ten dotyczy autoklawów parowych i próżniowych.
Autoklawy klasy N
Autoklawy klasy N to najniższa klasa sterylizatorów. Autoklawy klasy N służą do sterylizacji prostych materiałów i wykorzystywane są jako urządzenia pomocnicze. Autoklawy tej klasy pozbawione są pompy próżniowej przez co nie posiadają możliwości sterylizacji wydrążonych czy porowatych partii lub zapakowanych narzędzi.
Autoklawy klasy S
Autoklawy klasy S to urządzenia pośrednie pomiędzy klasą N i B. W autoklawach klasy S można sterylizować większość instrumentów, z wyjątkiem tych o konstrukcji kapilarnej. Klasa S umożliwia sterylizację bardziej złożonych przedmiotów, a także pojedynczych, wielowarstwowych i litych narzędzi, których nie można sterylizować w autoklawach klasy N.
Autoklawy klasy S posiadają możliwość całkowitego usunięcia powietrza z komory autoklawu za pomocą wbudowanej pompy próżniowej. Jednak z powodu zastosowania jednostopniowej próżni wstępnej w autoklawach klasy S proces ten jest mniej efektywny niż w autoklawach klasy B.
Autoklawy klasy S używane są w placówkach medycznych, które nie korzystają ze skomplikowanych, zagłębionych narzędzi, np.: w placówkach podstawowej opieki zdrowotnej, ale stosowane są również w salonach fryzjerskich, kosmetycznych i studiach tatuażu.
Autoklawy klasy S mogą również przeprowadzić sterylizację płynów.
Autoklawy klasy B
Autoklawy klasy B to najbardziej zaawansowane dostępne na rynku autoklawy. Autoklawy klasy B nazywane są autoklawami medycznymi. Potrafią sterylizować wszystkie rodzaje instrumentów, także te najbardziej skomplikowane.
Autoklawy klasy B wyposażone są we frakcjonowaną próżnię wstępną, która umożliwia całkowite usunięcie powietrza i wtrysk pary.
Autoklawy klasy B są aktualnie najlepsza możliwą i dostępna technika sterylizacji idealną dla każdego rodzaju produktu.
Autoklawy medyczne mają wbudowane porty USB dzięki czemu posiadają funkcję archiwizacji przeprowadzanych procesów w formie elektronicznej.
Autoklawy klasy B znajdują zastosowanie w gabinetach stomatologicznych, placówkach podstawowej opieki zdrowotnej, szpitalach, gabinetach kosmetycznych i odnowy biologicznej, a także w gabinetach weterynaryjnych, studiach tatuażu, piercingu i salonach fryzjerskich.
Zastosowanie autoklawów
Autoklawy wykorzystywane są w różnych zastosowaniach przemysłowych i medycznych.
Znajdują zastosowanie w różnego rodzaju gabinetach usługowych takich jak gabinety dentystyczne i lekarskie, kosmetyczne, odnowy biologicznej czy weterynaryjne.
Autoklawy stanowią podstawowe wyposażenie w szpitalach, w celu sterylizacji, a także często do unieszkodliwiania odpadów medycznych przed ich dalszą utylizacją.
Autoklawy laboratoryjne użytkowane są w różnego rodzaju laboratoriach badawczych i analitycznych. Głównie są to laboratoria mikrobiologiczne, farmaceutyczne i biotechnologiczne. Naukowcy potrzebują wysterylizowanego sprzętu do prowadzenia różnych procesów. Do użytku w warunkach laboratoryjnych dostępne są specjalistyczne autoklawy klasy badawczej. Autoklawy klasy badawczej nie są zatwierdzone do sterylizacji przedmiotów, które będą używane bezpośrednio na ludziach. Autoklawy laboratoryjne są zaprojektowane tak, aby były bardziej ekonomiczne w obsłudze niż autoklawy klasy medycznej.
Autoklawy laboratoryjne wykorzystywane są także w laboratoriach chemicznych, do przeprowadzania pewnych reakcji chemicznych.
Znajdują również zastosowanie w laboratoriach technologicznych, gdzie wykorzystywane są np. do symulacji konkretnych warunków środowiskowych w testach na starzenie się produktów.
Autoklawy są używane do utwardzania polimerów, gdy ważne jest zapewnienie jednolitego utwardzania materiału polimerowego, min.: przy produkcji części i komponentów dla przemysłu lotniczego i stoczniowego.
Autoklawy są używane do wulkanizacji gumy, ponieważ zapewniają one regulowane ciepło i ciśnienie niezbędne do wytworzenia spójnych produktów o wysokiej jakości.
Autoklawy laboratoryjne wykorzystywane są także przy produkcji kryształów syntetycznych. Kryształy są szeroko stosowane w przemyśle elektronicznym. Autoklawy zapewniają temperatury i ciśnienia potrzebne do produkcji wysokiej jakości syntetycznych kryształów kwarcu.
Autoklawy przemysłowe wykorzystywane są na dużą skalę i stosowane m.in. w przemyśle spożywczym czy farmaceutycznym.
Rozmiar autoklawu
Autoklawy są dostępne w wielu rozmiarach, od małych modeli stołowych po większe maszyny, które zajmują znaczną powierzchnię. Wybór autoklawu rozpoczyna się od określenia wielkości i ilości wsadu.
Rozmiar sterylizatora będzie się różnił w zależności od pojemności wymaganej dla danego miejsca, w którym autoklaw będzie używany.
Autoklawy o wymiarach przemysłowych do procesów produkcyjnych mogą być bardzo duże, niektóre porównywalne z rozmiarami półciężarówki lub samolotu.
Jeśli macie Państwo pytania dotyczące maksymalnej masy wsadu, cykli sterylizacji, pojemności komory, wbudowanego zbiornika na wodę, możliwości programowania itp. prosimy o kontakt.