Otoklav - Autoclave


Ceketli dikdörtgen hazneli otoklavın kesit çizimi
|Kullanımlar||Sterilizasyon|
|Mucit||Charles Chamberland|
|İlgili öğeler||Atık otoklav|
Bir otoklav ile ilgili olarak yüksek sıcaklık ve basıncı gerektiren endüstriyel ve bilimsel işlemleri gerçekleştirmek için kullanılan bir makinedir ortam basıncı / sıcaklığı . Otoklavlar tıbbi uygulamalarda sterilizasyon yapmak için ve kimya endüstrisinde kaplamaları iyileştirmek ve kauçuğu vulkanize etmek ve hidrotermal sentez için kullanılır . Endüstriyel otoklavlar , endüstriyel uygulamalarda, özellikle kompozit üretiminde kullanılmaktadır.
Ekipman ve malzemeleri , yükün boyutuna ve içeriğine bağlı olarak yaklaşık 15-20 dakika 121 ° C'de (250 ° F) basınçlı doymuş buhara maruz bırakarak sterilize etmek için birçok otoklav kullanılır . Otoklav, 1879'da Charles Chamberland tarafından icat edildi , ancak buhar çürütücü olarak bilinen bir öncü 1679'da Denis Papin tarafından yaratıldı . İsim Yunanca otomatik'ten , nihayetinde kendi anlamına gelen ve Latince klavisten anahtar anlamına geliyor, dolayısıyla bir kendi kendini kilitleyen cihaz .
Kullanımlar
Sterilizasyon otoklavları mikrobiyoloji , tıp , podiatri , dövme , vücut piercingi , veterinerlik , mikoloji , cenaze muayenehanesi , diş hekimliği ve protez imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır . Sterilize edilecek ortama bağlı olarak boyut ve işlev açısından farklılık gösterirler ve bazen kimya ve gıda endüstrilerinde imbik olarak adlandırılırlar .
Tipik yükler arasında laboratuar cam malzemeleri, diğer ekipman ve atıklar, cerrahi aletler ve tıbbi atıklar bulunur .
Otoklavların dikkat çekici ve giderek daha popüler hale gelen bir uygulaması, patojenik hastane atıkları gibi atık malzemelerin ön arıtımı ve sterilizasyonudur. Bu kategorideki makineler, basınçlı buhar ve aşırı ısıtılmış su kullanarak potansiyel olarak enfeksiyöz ajanları nötralize edebildikleri için, büyük ölçüde geleneksel otoklavlarla aynı prensipler altında çalışır. Yeni nesil atık dönüştürücüler, kültür ortamını, kauçuk malzemeyi, önlükleri, pansumanları, eldivenleri vb. Sterilize etmek için bir basınç kabı olmadan aynı etkiyi gerçekleştirebilir. Özellikle sıcak hava fırınının yüksek sıcaklığına dayanamayan malzemeler için yararlıdır. .
Otoklavlar ayrıca kompozitleri iyileştirmek için, özellikle malzeme mukavemetini azaltacak herhangi bir boşluk olmadan çok sayıda tabakayı eritmek ve kauçuğun vulkanizasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır. Otoklavların ürettiği yüksek ısı ve basınç, mümkün olan en iyi fiziksel özelliklerin tekrarlanabilir olmasını sağlamaya yardımcı olur. Yelkenli tekneler için direk üreticileri, 50 fit (15 m) uzunluğunda ve 10 fit (3 m) genişliğinde otoklavlara sahiptir ve havacılık endüstrisindeki bazı otoklavlar, katmanlı kompozitlerden yapılmış tüm uçak gövdelerini tutacak kadar büyüktür.
Yüksek sıcaklık ve basınç altında kristalleri büyütmek için diğer otoklav türleri kullanılır. Elektronik endüstrisinde kullanılan sentetik kuvars kristalleri otoklavlarda yetiştirilmektedir. Özel uygulamalar için paraşütlerin paketlenmesi, kanalların ısıtılmasına ve en küçük hacimde paketlerine yerleştirilmesine olanak sağlayan bir otoklavda vakum altında gerçekleştirilebilir.
Hava tahliyesi
Sıkışan hava, sterilite elde etmek için çok zayıf bir ortam olduğundan, tutulan havanın aktivasyondan önce otoklavdan çıkarılmasını sağlamak çok önemlidir. 134 ° C'de (273 ° F) buhar, üç dakikada istenen bir sterilite düzeyine ulaşabilirken, sıcak havada aynı steriliteye ulaşmak için iki saat 160 ° C (320 ° F) harcamak gerekir.
Hava tahliye yöntemleri şunları içerir:
Aşağıya doğru yer değiştirme (veya yerçekimi tipi ): Buhar hazneye girerken, havadan daha az yoğun olduğu için önce üst alanları doldurur. Bu işlem, havayı tabana sıkıştırarak, genellikle bir sıcaklık sensörü içeren bir tahliye kanalından dışarı çıkarır. Sadece hava tahliyesi tamamlandığında tahliye durur. Akış genellikle bir buhar kapanı veya bir solenoid valf tarafından kontrol edilir , ancak bazen boşaltma delikleri kullanılır. Buhar ve hava karışımı olarak, karışımın taban haricindeki hazne içindeki yerlerden dışarı itilmesi de mümkündür.
Buhar darbesi: bölmenin dönüşümlü olarak basınçlandırıldığı ve ardından neredeyse atmosfer basıncına kadar basıncının boşaltıldığı bir dizi buhar darbesi kullanarak havanın seyreltilmesi.
Vakum pompaları : Bir vakum pompası, bölmeden hava veya hava / buhar karışımlarını emer.
Süperatmosferik döngüler : bir vakum pompası ile elde edilir. Bir vakumla başlar, ardından bir buhar darbesi, ardından bir vakum ve ardından bir buhar darbesi gelir. Darbe sayısı, seçilen otoklav ve döngüye bağlıdır.
Subatmosferik döngüler : süperatmosferik döngülere benzer, ancak oda basıncı, sterilizasyon sıcaklığına kadar basınç oluşturana kadar atmosferik basıncı asla aşmaz.
Eczanede
Bir tıp otoklav kullanan bir cihazdır buhar için sterilize teçhizat ve diğer nesneleri. Bu, tüm bakterilerin , virüslerin , mantarların ve sporların inaktive olduğu anlamına gelir . Bununla birlikte, Creutzfeldt-Jakob hastalığı ile ilişkili olanlar gibi prionlar ve Cereulide gibi belirli bakteriler tarafından salınan bazı toksinler , tipik 134 ° C'de üç dakika veya 121 ° C'de 15 dakika otoklavlama ile yok edilemeyebilir. Geogemma barosii de dahil olmak üzere çok çeşitli arke türlerinin 121 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda hayatta kalmasına ve hatta çoğalmasına rağmen, hiçbirinin bulaşıcı olmadığı veya insanlar için başka bir şekilde sağlık riski oluşturmadığı bilinmemektedir; Aslında, biyokimyaları bizimkinden çok farklı ve çarpma oranları o kadar yavaş ki mikrobiyologların onlar için endişelenmesine gerek yok.
Otoklavlar birçok tıbbi ortamda, laboratuvarda ve bir nesnenin sterilliğini sağlamaya ihtiyaç duyan diğer yerlerde bulunur. Günümüzde birçok prosedür, sterilize edilebilir, yeniden kullanılabilir öğeler yerine tek kullanımlık öğeler kullanır. Bu ilk olarak hipodermik iğnelerde meydana geldi , ancak bugün birçok cerrahi alet ( forseps , iğne tutucular ve neşter sapları gibi) yeniden kullanılabilir öğelerden ziyade genellikle tek kullanımlıktır (bkz. Atık otoklav ). Otoklavlar, yeniden kullanılan çok daha fazla ekipman miktarı nedeniyle yoksul ülkelerde özellikle önemlidir. Kırsal tıp merkezlerine set üstü veya güneş enerjili otoklavların sağlanması, önerilen birkaç tıbbi yardım misyonunun konusu olmuştur.
Çünkü nemli ısı kullanılır, ısıya dayanıksız (bazı gibi ürünler plastik ) bu şekilde sterilize edilemez ya da eriyecektir. Buharla zarar görebilecek kağıt ve diğer ürünler de başka bir şekilde sterilize edilmelidir. Tüm otoklavlarda, buharın yüke eşit şekilde nüfuz etmesini sağlamak için parçalar daima ayrılmalıdır.
Otoklavlama genellikle tıbbi atığı standart belediye katı atık akışında bertaraf etmeden önce sterilize etmek için kullanılır . Bu uygulama , özellikle hastanelerde yaygın olarak kullanılan küçük ünitelerden yakma fırınlarından çıkan yan ürünler nedeniyle ortaya çıkan çevre ve sağlık endişeleri nedeniyle yakmaya alternatif olarak daha yaygın hale gelmiştir . Yakma veya benzer bir termal oksidasyon süreci, patolojik atık ve diğer çok toksik veya bulaşıcı tıbbi atıklar için hala genel olarak zorunludur.
Diş hekimliğinde otoklavlar dental aletlerin sterilizasyonunu sağlar.
Sanayileşmiş dünyanın tıbbi sınıf otoklavlarının çoğunda yasal düzenlemelere tabi tıbbi cihazlardır . Bu nedenle birçok tıbbi sınıf otoklav, regülatör onaylı döngülerle sınırlıdır. Sürekli hastane kullanımı için optimize edildikleri için dikdörtgen tasarımları tercih ederler, zorlu bakım rejimleri gerektirirler ve çalıştırmaları maliyetlidir. (Uygun şekilde kalibre edilmiş tıbbi sınıf bir otoklav, görevden bağımsız olarak her gün binlerce galon su kullanır ve buna bağlı olarak yüksek elektrik gücü tüketimi sağlar.)
Araştırmada
Tıbbi sınıf otoklavların çoğu araştırma görevleri için uygun değildir. Genel kullanım amaçlı tıbbi olmayan (genellikle "araştırma sınıfı" olarak adlandırılır) otoklavlar, verimlilik, kullanım kolaylığı ve esnekliğin bir arada olduğu çok çeşitli eğitim, araştırma ve endüstriyel ortamlarda (biyomedikal araştırma dahil) giderek daha fazla kullanılmaktadır. ödül. Araştırma dereceli otoklavlar, "geçiş" işlemi için yapılandırılabilir. Bu, "temiz" ve potansiyel olarak kirlenmiş çalışma alanları arasında mutlak izolasyonu sürdürmeyi mümkün kılar. Geçişli araştırma otoklavları özellikle BSL-3 veya BSL-4 tesislerinde önemlidir .
Doğrudan insanlarda kullanılacak aletlerin sterilizasyonunda kullanım için onaylanmamış olan araştırma dereceli otoklavlar, öncelikle verimlilik, esneklik ve kullanım kolaylığı için tasarlanmıştır. Çok çeşitli tasarımlar ve boyutlar sergilerler ve sıklıkla kullanımlarına ve yük tiplerine göre uyarlanırlar. Yaygın varyasyonlar, bir silindirik veya kare basınç odası, hava veya su soğutma sistemleri ve dikey veya yatay olarak açılan oda kapılarını (elektrikle veya manuel olarak çalıştırılabilen) içerir.
2016 yılında, Riverside Üniversitesi'ndeki Sürdürülebilirlik Ofisi (UCR), genomik ve entomoloji araştırma laboratuarlarında birkaç birimin güç ve su tüketimini izleyerek otoklav verimliliği üzerine bir çalışma gerçekleştirdi. Araştırma laboratuvarlarında kullanılan tıbbi sınıf otoklavların, amaçlanan parametreler dahilinde çalışsalar bile, her birinin döngü başına 700 galon su ve 90 kWh elektrik (1,134 MWh elektrik ve 8,8 milyon galon su toplamı) tükettiğini buldular. UCR'nin araştırma sınıfı otoklavları aynı görevleri eşit verimlilikle gerçekleştirdi, ancak% 83 daha az enerji ve% 97 daha az su kullandı.
Kalite güvencesi
Bir otoklavın doğru süre boyunca doğru sıcaklığa ulaşmasını sağlamak için kullanılabilecek fiziksel, kimyasal ve biyolojik göstergeler vardır. İşlenmemiş veya uygun şekilde işlenmemiş bir öğe, tedavi edilen bir öğe ile karıştırılabiliyorsa, bunların karıştırılma riski vardır ve bu, ameliyat gibi bazı alanlarda kritiktir.
Tıbbi ambalaj ve otoklav bandı üzerindeki kimyasal göstergeler , doğru koşullar karşılandıktan sonra renk değiştirerek paketin içindeki veya bandın altındaki nesnenin uygun şekilde işlendiğini gösterir. Otoklav bandı yalnızca buhar ve ısının boyayı etkinleştirdiğini gösteren bir işarettir. Bant üzerindeki işaret tam sterilite göstermemektedir. Mucitlerinin adını taşıyan Bowie-Dick cihazı olarak adlandırılan daha zor bir meydan okuma cihazı da tam bir döngüyü doğrulamak için kullanılır. Bu, bir kağıt destesinin ortasına yerleştirilmiş tam bir kimyasal gösterge sayfasını içerir. İşlemin 3,5–4 dakikalık normal minimum 134 ° C döngü için gereken tam sıcaklığa ve süreye ulaştığını kanıtlamak için özel olarak tasarlanmıştır.
Sterilliği kanıtlamak için biyolojik göstergeler kullanılır. Biyolojik göstergeler, ısıya dayanıklı bir bakteri olan Geobacillus stearothermophilus'un sporlarını içerir . Otoklav doğru sıcaklığa ulaşmazsa, sporlar inkübe edildiğinde filizlenecek ve metabolizmaları pH'a duyarlı bir kimyasalın rengini değiştirecektir . Bazı fiziksel göstergeler, ancak ilgili bekletme süresi boyunca belirli bir sıcaklığa tabi tutulduktan sonra eriyecek şekilde tasarlanmış bir alaşımdan oluşur . Alaşım erirse, değişiklik görünür olacaktır.
Bazı bilgisayar kontrollü otoklavlar , sterilizasyon döngüsünü kontrol etmek için bir F 0 (F-boş) değeri kullanır . F 0 değerleri, 15 dakika boyunca atmosfer basıncının 100 kPa (15 psi) üzerinde 121 ° C'ye (250 ° F) eşdeğer sterilizasyon dakika sayısı için ayarlanmıştır. Kesin sıcaklık kontrolü zor olduğundan, sıcaklık izlenir ve sterilizasyon süresi buna göre ayarlanır.
Ek resimler
Referanslar
|Wikimedia Commons, Otoklavlarla ilgili medyaya sahiptir .|