Автоклав – это устройство, использующее для стерилизации предметов-насыщенный пар высокой температуры и высокого давления. Изобретенный французским ученым Шарлем Чемберландом в 1879 году, он известен своей эффективностью и надежностью и считается самым важным «гарантом безопасности» в области микробиологии, медицины и фармацевтики.
1. Принцип работы
Принцип работы автоклава основан на основном физическом факте: с увеличением давления повышается и температура кипения воды.
В герметичной камере за счет нагрева генерируется насыщенный пар-под высоким давлением. При повышении давления примерно до 0,1–0,2 МПа температура пара достигает 121–134 градуса. Когда этот высокотемпературный насыщенный пар-вступает в контакт с более холодными предметами, подлежащими стерилизации, он быстро конденсируется и выделяет большое количество скрытого тепла, мгновенно повышая температуру предметов. Это вызывает необратимую денатурацию и коагуляцию микробных белков и нуклеиновых кислот, достигая эффекта уничтожения всех микроорганизмов, включая бактериальные споры.
Стандартный цикл автоклавирования обычно включает следующие этапы:
· Стадия вытяжки: Холодный воздух внутри камеры удаляется с помощью пара или вакуумного насоса. Это самый важный шаг. Если воздух останется, это повлияет на проникновение пара и приведет к сбою стерилизации.
·Этап нагрева/экспонирования: после полного удаления воздуха выпускной клапан закрывается, и нагрев продолжается до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура стерилизации (например, 121 градус). Эта температура и соответствующее давление поддерживаются в течение определенного периода времени (обычно 15–30 минут).
·Этап выпуска/охлаждения: по истечении времени стерилизации нагрев прекращается, и пар медленно выпускается, чтобы снизить давление до нуля. Затем изделия сушат с использованием остаточного тепла или вакуумной системы.
2. Классификация
Автоклавы можно классифицировать по конструкции, объему и функциональным принципам:
|
Классификационное измерение |
Основной тип |
Характеристики и применение |
| По стилю/объему | Портативный | Небольшой размер (18–24 л), портативный, подходит для небольших лабораторий или клиник с небольшим объемом предметов. |
| Вертикальный | Самый распространенный тип (35–200 л), небольшой занимаемый размер, умеренная вместимость, широко используемый в лабораториях общего профиля и медицинских учреждениях. | |
| Горизонтальный | Большая емкость (150-500 л), обычно используется в центральных отделениях стерильного снабжения больниц (CSSD) или на промышленном производстве для крупномасштабной обработки. | |
| По принципу удаления воздуха | Гравитационное перемещение | Для «выталкивания» воздуха используется принцип, согласно которому пар легче воздуха. Подходит для стерилизации твердых инструментов без пор (например, хирургических щипцов, стеклянных бутылок). |
| Предварительный-вакуум | Использует вакуумный насос для выполнения нескольких циклов вакуумирования для тщательного удаления воздуха, что приводит к более сильному проникновению пара. Подходит для пористых предметов или предметов с просветами (например, катетеров, плотно завернутых повязок). | |
| По области применения | Медицинский тип | В основном используется для стерилизации хирургических инструментов, стоматологических инструментов, повязок и т. д., при этом особое внимание уделяется скорости, эффективности и строгому инфекционному контролю. |
| Тип лаборатории | Помимо стерилизации, он обычно включает специальные режимы для работы с жидкостями (например, питательными средами) и агаром, предотвращающие выкипание жидкости или затвердевание агара. | |
| Низкотемпературный-тип | Предназначен для-чувствительных к теплу электронных устройств, таких как камеры и эндоскопы, использующих плазму перекиси водорода или оксид этилена (ЭО) для стерилизации при более низких температурах. |
3. Основные приложения
Благодаря своим мощным стерилизационным возможностям автоклав в основном используется в следующих сценариях:
·Медицинская сфера: Стерилизация предметов многоразового использования, таких как хирургические инструменты, шприцы, стоматологические инструменты, хирургические халаты и марля. Это основной элемент оборудования для профилактики внутрибольничных-инфекций.
·Лабораторные исследования: Стерилизация питательных сред, стеклянной посуды (чашек Петри, пробирок), наконечников для пипеток и биологически опасных отходов для обеспечения точности эксперимента и предотвращения загрязнения.
·Фармацевтическая промышленность: Стерилизация оборудования производственных линий и инструментов для розлива инъекционных растворов (ампул, флаконов) для обеспечения стерильности и безопасности фармацевтических препаратов.
·Биологические продукты: Стерилизация ферментеров, систем трубопроводов и упаковочных материалов при производстве вакцин и биологических препаратов.
I. Основные характеристики стерилизации
· Высокая температура и высокое давление, тщательная стерилизация: герметичная камера генерирует насыщенный пар при температуре 121 градус/0,1 МПа или 134 градуса/0,2 МПа, что значительно превышает температуру кипящей воды. Он убивает бактерии, вирусы, грибки и термостойкие-споры, что делает его наиболее надежным методом влажно-тепловой стерилизации.
· Сильное проникновение пара: насыщенный пар имеет высокую плотность и сильную проницаемость, способен проникать глубоко в щели инструментов, внутреннюю часть упаковок и пористые материалы для достижения равномерной стерилизации с полным покрытием.
· Быстро и эффективно: Конденсация пара выделяет большое количество скрытого тепла, что обеспечивает быстрый нагрев. Стандартный цикл стерилизации (включая нагрев, выдержку и охлаждение) обычно занимает 20–60 минут, что намного быстрее, чем стерилизация сухим жаром.
· Подтверждаемая эффективность: оснащен биологическими индикаторами (например, Geobacillus stearothermophilus), химическими индикаторными полосками/лентой, позволяющими напрямую подтвердить успешную стерилизацию.
II. Конструктивные и материальные особенности
· Основной материал: в основном изготовлен из нержавеющей стали SUS304 / 316L, кислотостойкой, щелочестойкой, устойчивой к коррозии и легко чистящейся, соответствует медицинским и пищевым гигиеническим требованиям.
· Уплотнение и работа дверцы: само-надувающееся уплотнительное кольцо + защитная блокировка (дверь нельзя открыть, пока давление/температура не достигнет безопасного уровня), что предотвращает утечку пара и неправильное использование. Конструкция быстрого открытия (маховик/электрический замок) обеспечивает удобную работу.
· Конструкция камеры: Доступны вертикальные, горизонтальные и настольные модели. Вертикальные типы в основном имеют верхнюю загрузку для экономии места; горизонтальные типы подходят для инструментов большого объема и длинной длины.