Pojęcie i historia autoklawów
Słownik języka polskiego pojęcie „autoklawu” tłumaczy jako hermetycznie zamykany zbiornik do ogrzewania pod wysokim ciśnieniem [1]. Sama nazwa urządzenia powstała z połączenia greckiego słowa αὐτός czyli sam i łacińskiego clavis oznaczającego klucz [2].
Historia autoklawów rozpoczyna się od osoby francuskiego wynalazcy Denisa Papina, który około 1681 roku wymyślił zasadniczo pierwszy autoklaw, który w rzeczywistości był szybkowarem. Swój wynalazek wykorzystywał do zmiękczania żywności [3]. Świat musiał czekać przeszło 198 lat na ponowne wynalezienie autoklawu przez mikrobiologa Charlesa Chamberlanda, który jako pierwszy zastosował to urządzenie do celów medycznych. Punktem wyjścia do opracowania nowatorskiego urządzenia była praca nad sterylizacją pożywek. Tak też, powstał pierwszy autoklaw zwany jako autoklaw Chamberland [4].
Osobny artykuł: Wyjaławianie i dezynfekcja pomieszczeń – dezynfekcja promieniami nadfioletowymi
Zasada działania
Odbywający się w autoklawach proces sterylizacji jest skutkiem działania nie tylko wysokiej temperatury, ale i również wysokiego ciśnienia. W procesie tym stosuje temperaturę 122°C przez około 20 minut, przy ciśnieniu 101,4 kPa [5]. Czynnikiem sterylizującym jest para wodna nasycona pod ciśnieniem, która wpuszczana do komory sterylizacyjnej powoduje denaturację, koagulację i hydrolizę białek, enzymów czy struktur komórkowych drobnoustrojów. Sam proces sterylizacji przebiegający w autoklawach możemy podzielić na trzy etapy. Pierwszy z nich nazywany fazą wstępną ma na celu podgrzanie materiału sterylizowanego, a także zastąpienie powietrza znajdującego się w komorze parą pod ciśnieniem.
Dzieje się to poprzez sekwencję impulsów próżni i wstrzyknięć pary. Drugi etap to właściwa sterylizacja przebiegająca pod zwiększonym ciśnieniem i podwyższoną temperaturą. Trzecia faza, zwana fazą końcową, przebiega poprzez obniżenie ciśnienia w komorze. Podczas tej fazy wytwarzana jest również próżnia w celu pozbycia się pary z komory i osuszenia wsadu. Istotną zaletą stosowania autoklawów jest ciągła możliwość monitorowania procesu i brak stosowania toksycznych czynników chemicznych [6].
Sprawdź także: #08 Wyjaławianie suchym, gorącym powietrzem – podcast
Rodzaje urządzeń
Obecnie ze względu na europejską normę EN 13060 dotyczącej poziomu skuteczności sterylizatorów wyróżnia się trzy klasy autoklawów: B, S, N. Pierwsze z nich autoklawy typu B stanowią urządzenia najbardziej zaawansowane i spełniające najwyższe kryteria techniczne. Cechą wyróżniającą autoklawy typu B jest możliwość frakcjonowania pary wodnej podczas fazy wstępnej sterylizacji. Sterylizatory klasy S to klasa średnia wśród autoklawów. W tym przypadku pozwalają one tylko na jednorazową próżnię wstępną, co skutkuje ich mniejszą skutecznością od urządzeń klasy B. Ostatnia klasa autoklawów oznaczana literą N służy do sterylizacji wsadów prostych, litych [7].
Autoklawy możemy podzielić również ze względu na metodę załadowywania i rozładowywania wsadu. Wyróżniamy w tym przypadku autoklawy poziome nazywane stołowymi, które są ładowane do przodu. Z kolei autoklawy pionowe są ładowane od góry, co ma zwiększać wygodę umieszczenia wsadu przez osobę obsługującą urządzenie [8]. Warto dodać, że producenci autoklawów oferują swoje urządzenia w różnych wersjach. Poszczególne modele różnią się m.in. wielkością, objętością zbiornika na wodę, pojemnością komory wsadu czy szybkością działania [7].
Czytaj również: Suszarka i loża z laminarnym nawiewem powietrza w aptecznej recepturze
Autoklawy w aptece
Możliwości sterylizacji danego materiału w autoklawie ogranicza tylko jego wrażliwość na temperaturę i wilgotność. Swoje zastosowanie autoklawy znalazły również w aptekach, gdzie są wykorzystywane do sterylizacji narzędzi używanych w recepturze. Literatura podaje, że w autoklawie możliwe jest wyjaławianie takich materiałów, jak butelki, moździerze, zlewki szklane, szpatułki metalowe czy sączki ze szkła spiekanego.
Możliwe jest również wyjaławianie ligniny czy podkładek wagowych. Wcześniej jednak wszystkie te przedmioty muszą zostać zapakowane w materiał paroprzepuszczalny. W przypadku sterylizacji akcesoriów gumowych zaleca się zamknięcie ich z 5-krotną ilości wody destylowanej [9].
Inne zastosowania autoklawów
Skuteczna sterylizacja nie byłaby możliwa bez autoklawów. Dlatego też urządzenia te znajdują szerokie zastosowanie w laboratoriach farmaceutycznych, biotechnologicznych, innych instytucjach badawczych czy przemyśle spożywczym i chemicznym [8]. Autoklawy stanowią również podstawę funkcjonowania szpitalnych sterylizatorni, w których to używane są do sterylizacji narzędzi chirurgicznych. Oprócz tego mniejsze sterylizatory spotkamy również w każdym gabinecie stomatologicznym [10].
Literatura:
- https://www.qorpak.com/pages/autoclaving.
- https://pl.wiktionary.org/wiki/autoklaw.
- Hugo WB (July 1991). „A brief history of heat and chemical preservation and disinfection”. J. Appl. Bacteriol. 71 (1): 9–18.
- https://web.archive.org/web/20061219210855/http://www.pasteur.fr/infosci/archives/chb0.html.
- PRZEWODNIK DO ĆWICZEŃ Z RECEPTURY APTECZNEJ DLA STUDENTÓW III ROKU KIERUNKU FARMACJA, Hanna Bartylak, Joanna Karolewska, Magdalena Ratajczak, Anna Froelich, UNIWERSYTET MEDYCZNY im. KAROLA MARCINKOWSKIEGO W POZNANIU, Poznań 2017/18.
- http://sterylizacja.org.pl/pliki/prezentacje/rzeszow_2014/Getinge_sterylizacja_para_wodna_10_12_2014.pdf.
- https://activeshop.com.pl/artykuly/autoklawy.
- http://www.sterimed.com.pl/web_documents/katalog_d-line_ogolny_pl.pdf.
- http://sterylizacja.org.pl/pliki/CENTRALNA_STERYLIZATORNIA_projektowanie_i_realizacja_dr_inz_arch_Agnieszka_Labus_artykul_ukazal_sie_w_Ogolnopolskim_Przegladzie_Medycznym.pdf.
