اتوکلاو چگونه استریل می‌کند؟

برای استریل‌کردن مواد، تجهیزات و ابزار از دستگاه‌های مختلفی استفاده می‌شود که یکی از بهترین آن‌ها اتوکلاو است. استریل نمودن به معنی حذف کامل تمامی میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و درصد بالایی از ویروس‌های زنده، فعال، غیر فعال و مرده است. در واقع می‌توان گفت که استریلیزاسیون فرایندی مهم به منظور ارائه خدمات بهداشتی و درمانی آزمایشگاهی است و استفاده از آن در تمامی مراکز و کلینیک‌های دندانپزشکی که به پاکیزگی کامل برای حفظ سلامت نیاز دارند، ضروری است.

معمولا به طور گسترده از اتوکلاو در صنایع مواد غذایی و دارویی، کارخانه‌های تولید‌کننده مواد، وسایل استریل و آزمایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر می‌خواهید با نحوه استریل‌کردن با اتوکلاو و نحوه کار با این دستگاه بیشتر آشنا شوید پیشنهاد می‌کنیم تا پایان با ما همراه باشید. 

استفاده از بخار جهت از بین بردن میکروارگانیسم‌ها (سترون سازی با اتوکلاو)

هنگامی که میکروارگانیسم‌ها تحت فشار در معرض بخار قرار می‌گیرند آنزیم‌ها و پروتئین‌های ساختاری آن‌ها دچار دناتوراسیون می‌شود. به بیانی پیوندهای پایدار کننده پروتئین‌ها در ارگانیسم در اثر تماس با حرارت نابود یا دناتوره می‌گردد. در داخل دستگاه اتوکلاو نیز دقیقا همین اتفاق رخ می‌دهد. برای استریل‌کردن مواد و تجهیزات با اتوکلاو نیاز به کنترل دقیق زمان، دما و فشار است. در حالت استاندارد مواد و تجهیزات در دمای ۱۲۱-۱۲۴ درجه سانتی‌گراد و تحت فشار ۲۰۰ کیلو پاسکال و مدت ۱۵ دقیقه اتوکلاو می‌شوند. 

نحوه عملکرد اتوکلاو به چه صورتی است؟

نحوه استریل کردن با اتوکلاو در تمامی مدل‌های رومیزی و حتی اتوکلاوهای بزرگ که اندازه‌ای به ابعاد یک اتاق دارند یکسان است. در اتوکلاوها ابتدا درب قفل شده و محفظه‌ای مهر و موم شده ایجاد می‌شود و بعد هوای داخل محفظه را با بخار آب جایگزین می‌کنند. سپس با‌توجه‌به پروتکل‌های مشخص شده و برنامه‌ای که به دستگاه می‌دهند، بخار تحت فشار قرار گرفته و پروسه اتوکلاو کردن در زمانی مشخص انجام می‌شود.

مراحل فرایند اتوکلاو به شرح زیر است:

• شروع فرایند اتوکلاو: درب محفظه بسته شده و محفظه دستگاه از طریق لوله‌های اطراف آن گرم می‌شوند.
• جایگزینی هوای محفظه اتوکلاو با بخار: اگر در طی این فرآیند هوا وجود داشته باشد از نفوذ کامل بخار به تجهیزات و مواد جلوگیری کرده و اجازه نمی‌دهد استریل کردن با اتوکلاو به خوبی انجام شود. از این‌رو لازم است که هوای درون محفظه با بخار آب جایگزین گردد تا دما و فشار افزایش پیدا کند. جایگزینی هوا با بخار در درون محفظه با‎توجه‌به مواد و تجهیزات به روش‌های مختلفی انجام می‌گیرد. 
• تهویه یا Conditioning: در این مرحله گرم شدن فضای درون محفظه انجام شده و فشار افزایش می‌یابد. 
• گرم شدن محفظه یا Heat up: فشار و دما به حد متعادل و استاندارد می‌رسد.
• شروع عملیات استریلازیسیون: زمان اتوکلاو کردن از این لحظه حساب می‌شود.
• خروج بخار از محفظه اتوکلاو: فشار و بخار موجود در محفظه از طریق یک محفظه خارج می‌شود.
• خشک کردن: در طی مدت زمان تعیین شده تجهیزات به طور کامل خشک می‌شوند.
• ورود هوا به محفظه: محفظه اتوکلاو دوباره از هوا پرد می‌شود.
• اتمام فرآیند اتوکلاو: در پایان می‌توانید درب اتوکلاو را باز نمایید اما توجه داشته باشید که هنوز محتویات تقریبا گرم هستند. 

اجزای تشکیل دهنده اتوکلاو

برای استریل کردن با اتوکلاو لازم است که با اجزای اصلی این دستگاه بیشتر آشنا شوید تا بتوانید راحت‌تر از آن استفاده کنید.

• محل قرارگیری ظروف

در این قسمت یک محفظه داخلی به همراه لوله‌هایی در اطراف آن وجود دارد. درون لوله‌ها بخار آب وجود دارد و موجب یک‌نواختی دما داخل محفظه می‌گردد و باعث بهینه‌سازی فرایند استریلازیسیون می‌شود. 

• سیستم کنترل   

سه پارامتر دما، زمان و فشار در استریل کردن با اتوکلاو بسیار موثر هستند. ازاین‌رو در این سیستم به نرم‌افزاری نیاز است که برای این پارامترها برنامه‌ریزی دقیقی انجام دهد و باز و بسته شدن دریچه‌ها و سایر اجزای اتوکلاو در یک توالی خاص انجام شوند. در واقع می‌توان گفت اتوکلاوها به سیستم کنترل نیاز دارند. 

• تله بخار 

تله بخار از مهم‌ترین و اصلی‌ترین اجزای اتوکلاو است. در داخل محفظه اتوکلاو بخار آب با از دست دادن انرژی خود به مایع تبدیل می‌شود و میعان رخ می‌دهد. درصورتی‌که این مایعات سریعا از سیستم خارج نشوند می‌توانند بر روی سرعت انتقال گرما اثر بگذارند و کارایی سیستم را بکاهند. در واقع تله بخار موجب حذف میعانات درون محفظه اتوکلاو می‌شود. 

• سوپاپ اطمینان

باتوجه‌به اینکه اتوکلاوها تحت فشار بالا کار می‌کنند طراحی آن‌ها به گونه‌ای انجام شده که دارای ساختاری مقاوم با ایمنی بالا هستند. سوپاپ اطمینان نیز از جمله تجهیزاتی است که موجب افزایش ایمنی دستگاه می‌شود. این شیر ایمنی موجب کنترل فشار در بویلرها و مخازن تحت فشار می‌شود. اگر فشار یا دما در مخزن اتوکلاو خیلی بالا رود می‌توان برای تخلیه فشار داخل محفظه از سوپاپ اطمینان کمک گرفت. 

• مکانیزم خنک‌کننده میعانات

خیلی از اتوکلاوها دارای سیستم خنک‌سازی پساب (هوا، بخار و میعانات) هستند. اما بر اساس قوانینی که در شهرهای مختلف وجود دارد امکان تخلیه پساب با دمای بیش از ۶۰ درجه سانتی‌گراد در فاضلاب‌ها وجود ندارد. زیرا لوله‌کشی فاضلاب دچار آسیب می‌شود. بهترین روش برای خنک‌سازی پساب حاصل از اتوکلاو مخلوط نمودن آن با آب سرد است. بعضی از دستگاه‌های اتوکلاو خنک‌کننده دارند و ابتدا پساب را خنک کرده و بعد تخلیه می‌کنند. 

• سیستم خلاء

به منظور استریل کردن با اتوکلاو به بهترین و موثرترین شکل لازم است که هوای درون محفظه با بخار آب جایگزین شود. این فرایند به دو صورت گراویمتری و پیش خلاء انجام می‌شود و سیستم خلاء از طریق پمپ خلاء، پیش خلاء در اتوکلاوها را امکان‌پذیر می‌کند.

کلاس‌بندی اتوکلاوها

کلاس‌بندی اتوکلاوها بیانگر این است که دستگاه جهت استریل نمودن چه تجهیزاتی قابل استفاده و مناسب است. 

• اتوکلاو کلاس N

پایین‌ترین کلاس دستگاه اتوکلاو متعلق به کلاس N است و بر اساس استاندارد اروپا EN 13060 از سال ۲۰۰۴ تنها از این دستگاه‎ها به عنوان یک دستگاه کمکی استفاده می‌کنند. اتوکلاوهای کلاس N فقط جهت استریل مواد جامد بدون پوشش می‌توانند مناسب باشند. اما اگر تجهیزات دارای حفره باشند این دستگاه نمی‎تواند گزینه مناسبی برای استریل‎کردن آن‌ها باشد. این اتوکلاوها دارای گزینه خشک کردن موثر نیستند و پمپ خلاء ندارند.

• اتوکلاو کلاس B

پیشرفته‌ترین اتوکلاوها متعلق به کلاس B هستند که معمولا در بیمارستان‌ها و کلینیک‌های دندان‌پزشکی کاربرد دارند. این اتوکلاوها برای استریل مواد و تجهیزات پزشکی و صنعتی می‌توانند انتخاب مناسبی باشند.

• اتوکلاو کلاس S

اتوکلاو کلاس S یک کلاس متوسط بین N و B دارد و مجهز به پمپ خلاء است که موجب می‌شود پیش از شروع فرایند اتوکلاو هوا کاملا از محفظه خارج گردد.  

برای استریل‌کردن چه موادی می‌توان از اتوکلاو استفاده کرد؟

برخی از مواد و تجهیزات نمی‌توانند دما و فشار بالا را تحمل کنند و آسیب می‌بینند. ازاین‌رو در هنگام استریل‌کردن با اتوکلاو باید به نوع ماده‌ای که می‌خواهد درون این دستگاه قرار بگیرد توجه کنید. مواد زیر از جمله مواردی هستند که برای استریل آن‌ها می‌توان از اتوکلاو استفاده نمود. 

• شیشه

شیشه پیرکس تنها شیشه‌ای است که می‌توان آن را اتوکلاو نمود. البته ممکن است شیشه‌های پیرکس نیز پس از قرارگرفتن در دستگاه اتوکلاو و محکم بسته‌شدن درب دستگاه منفجر شوند. 

• لاتکس یا ونیل

تجهیزاتی که در ساختار آن‌ها لاتکس یا ونیل به کار رفته عمدتا اگر داخل دستگاه اتوکلاو و دمای بالا قرار بگیرند ذوب می‌شوند. ازاین‌رو بهتر است که تجهیزات از جنس لاتکس یا ونیل داخل دستگاه اتوکلاو گذاشته نشوند.

• پلی‌پروپیلن

پلی‌پروپیلن که نوعی پلاستیک است به خوبی می‌تواند درجه حرارت اتوکلاو را تحمل نماید. اما اگر می‌خواهید تجهیزات پلی‌پروپیلن را اتوکلاو کنید حتما به منظور نفوذ بخار مقداری آب درون بسته‌بندی بگذارید تا انتقال حرارت بهتر انجام شود.  

• نوک سمپلر

نوک سمپلرها معمولا از مواد پلاستیکی هستند و احتمال ذوب‌شدن آن‌ها در اتوکلاو وابسته به نوع پلاستیک، چگالی مواد و همچنین تنظیمات اتوکلاو است. اما نکته‌ای که باید به آن توجه داشته باشید این است که نوک سمپلرها فقط باید به عنوان زباله زیست محیطی اتوکلاو و امحا شوند و امکان استفاده مجدد از آن‌ها وجود ندارد. 

• کاغذ

درصورتی‌که لیبیل مواد بیولوژیکی و یا اینکه بسته‌بندی تجهیزات از جنس کاغذ باشد، می‌توان این کاغذها را داخل دستگاه اتوکلاو قرار داد. اما با این تفاوت که دیگر این کاغذها پس از اتوکلاو کردن قابل استفاده نیستند و نباید از آن‌ها استفاده نمود. توجه داشته باشید که نمی‌توان خود کاغذ را به عنوان یک ماده اصلی داخل دستگاه اتوکلاو قرارداد و استریل کرد. 

• فلزات

اکثر فلزاتی که در آزمایشگاه‌ها وجود دارد امکان استریل‌کردن با اتوکلاو برای آن‌ها وجود دارد. اما باید اطمینان حاصل کنید که هیچ‌گونه پلاستیک، واشر و وسایلی که ممکن است در اتوکلاو ذوب شوند همراه این فلزات و تجهیزات فلزی وجود نداشته باشد و باید پیش از اتوکلاو کردن آن‌ها را باز کنید. زیرا یکی از مهم‌ترین دلایل آتش‌سوزی در آزمایشگاه‌ها و مراکز علمی عدم توجه به این مسئله و عدم مراقبت از آنچه در داخل اتوکلاو است می‌باشد.  

همچنین توجه داشته باشید که هرگز به هیچ عنوان مواد رادیواکتیو، مایعات قابل احتراق و قابل اشتعال یا فرار را داخل دستگاه اتوکلاو قرار ندهید. 

چگونه از صحیح انجام شدن استریل با اتوکلاو اطمینان حاصل کنیم؟

نشانه‌های مختلفی وجود دارد که می‌تواند صحت عمل استریل کردن با اتوکلاو را نشان دهد. از جمله این نشانه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد. 

• نشانگرهای شیمیایی

این نشانگرها به یک سری تغییرات فیزیکی یا شیمیایی خاص که داخل اتوکلاو اتفاق می‌افتد حساس هستند. از رایج‌ترین نشانگرهای شیمیایی می‌توان به نوارهای کاغذی اشاره نمود که حاوی جوهر حساس به گرما هستند. از این‌رو اگر دما درون اتوکلاو به ۱۲۱ درجه سانتی‌گراد برسد رنگ آن از سفید به سایر رنگ‌ها تغییر رنگ می‌دهد. در صورتی که رنگ این نوار تغییر نکند اختلالی در فرآیند اتوکلاو وجود ندارد. 

• نشانگرهای بیولوژیکی

از دیگر انواع نشانگرها در فرایند اتوکلاو می‌توان به نشانگرهای بیولوژیکی اشاره کرد. این نشانگرها به شکل نوار یا لوله‌های حاوی اسپور هستند و بیانگر میزان موفق بودن اتوکلاو کردن در از بین بردن میکروارگانیسم‌ها است.

به این صورت که نوار یا لوله که حاوی اسپور است داخل اتوکلاو قرار می‌دهند و پس از اتمام این فرایند نوار یا لوله را داخل دستگاه انکوباتور آزمایشگاهی کشت می‌دهند. درصورتی‌که اسپورها زنده باشند رنگ ماده تغییر می‌کند و بیانگر این است که اتوکلاو کردن و از بین‌بردن میکروارگانیسم‌ها به خوبی انجام نشده است. 

• نشانگر های خارجی

از این اندیکاتورها فقط برای شناسایی بسته‌هایی که داخل اتوکلاو قرار می‌گیرند طراحی شده‌اند. این نوار نشانگر دارای رنگی زرد است و اطراف آن با چسب‌های حساس به فشار پوششی ایجاد شده است. پس از اتمام فرایند اتوکلاو رنگ نشانگر خارجی از زرد به قهوه‌ای تیره یا سیاه تغییر می‌کند. 

دستورالعمل‌های عمومی کار با اتوکلاو

از آنجا که استریل‌کردن با اتوکلاو تحت فشار و دما بالا انجام می‌‌شود می‌تواند خطرات جدی را برای کاربر ایجاد کند. ازاین‌رو در هنگام استفاده از این دستگاه نیاز است که به دستورالعمل‌های عمومی کار با آن توجه نمود. 

• دستگاه اتوکلاو را به صورت منظم مورد بازرسی و سرویس قرار دهید تا مطمئن شوید که عملکرد صحیحی دارد. 
• اصول عملکرد اتوکلاوها مبتنی بر بخار، گرما و فشار است و خطر آسیب دیدن کاربر حین کار با آن وجود دارد. از‌این‌رو نیاز است که کاربر از تجهیزات محافظت شخصی مانند دستکش مقاومت در مقابل حرارت،روپوش آزمایشگاهی و محافظ چشم استفاده کند. 
• شیوه بسته‌بندی مواد و تجهیزات برای استریل‌کردن با اتوکلاو بسیار مهم است. زیرا اصلی‌ترین دلیل ناموفق بودن اتوکلاو کردن عدم برقراری تماس مناسب بخار آب و میکروارگانیسم‌ها است. ازاین‌رو اگر از کیسه یا ظرف پسماند استفاده می‌کنید سعی کنید بیشتر از ۷۵ درصد ظرفیت آن را پر نکنید.
• کیسه‌هایی که مواد و تجهیزات داخل آن وجود دارد باید باز باشند یا اینکه سوراخ‌هایی در بالای آن‌ها تعبیه شود تا راه نفوذ بخار به داخل کیسه وجود داشته باشد. اگر این مسئله رعایت نشود نه تنها استریل تجهیزات به خوبی انجام نمی‌شود حتی احتمال دارد کیسه‌ها به دلیل فشار منفجر شوند.
• قبل از تخلیه دستگاه حتما اجازه دهید مواد و تجهیزات کاملا خنک شوند، زیرا ممکن است موجب آسیب‌دیدن کاربر گردد.
• بسته‌بندی باید به نحوی انجام شود که باز و بسته کردن آن به راحتی امکان‌پذیر باشد و مانع از نفوذ بخار به تجهیزات نگردد. همچنین بسته‌بندی باید از مقاومت خوبی در برابر دما و فشار برخوردار باشد. 
• تمامی فرآیندها اتوکلاو کردن باید حتما در یک برگه ثبت شوند و اطلاعاتی مانند تاریخ، محتویات، شماره چرخه، نشانگرها و نام اپراتور در آن درج شود.

سخن پایانی

فرآیند استریل‌کردن با اتوکلاو از مهم‌ترین اقداماتی است که در بیمارستان‌ها، آزمایشگاه‌ها و سایر مراکز درمانی انجام می‎شود. این فرآیند اگر به درستی و با رعایت نکات و موارد ذکر شده صورت گیرد می‌تواند بهترین نتایج را بدون ایجاد کوچک‌ترین خطری برای اپراتور به دنبال داشته باشد. با‌توجه‌به تنوع مواد و تجهیزات استریل با اتوکلاو ممکن است در شرایط متفاوتی انجام شود، اما در اینجا به رایج‌ترین نکات در این رابطه پرداختیم. با در نظر گرفتن این توضیحات و نوع مواد یا تجهیزاتی که می‌خواهید در حوزه کاری خود استریل کنید می‌توانید بهترین اتوکلاو را انتخاب نمایید و از مزایای آن بهره‌مند شوید.  

سوالات متداول

• اتوکلاو چگونه کار می‌کند؟

دستگاه اتوکلاو از گرمای شدید به شکل بخار تحت‌فشار جهت استریل کالاها و تجهیزات استفاده می‌کند. این دستگاه دارای یک محفظه است که با قفل کردن درب آن را مهر و موم می‌کنند و هوای داخل محفظه را با بخار جایگزین می‌کنند تا استریل شدن مواد یا تجهیزات تحت فشار به‌طورکامل انجام شود. 

• اتوکلاو چگونه موجب از بین رفتن باکتری‌ها می‌شود؟

این دستگاه‌ها از گرمای بخار جهت بالا بردن دما به حدی استفاده می‌کنند که پروتئین‌های درون دیواره سلول میکروبی تجزیه می‌شوند و شروع به انعقاد می کنند. این فرآیند موجب از بین رفتن و کشتن باکتری و عقیم‌سازی آن می‌شود. 

• چرا اتوکلاو کردن برای استریل نمودن بهتر از جوشاندن است؟

بخار وسیله‌ای بسیار کاربردی برای انتقال حرارت است و با استفاده از بخار می‌توان به دمای بالاتری در مقایسه با آب جوش دست یافت. ازاین‌رو اتوکلاو کردن روشی موثرتر برای از بین‌بردن باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها است.

• چقدر طول می‌کشد که اتوکلاو کالاها را استریل کند؟

این مدت زمان به محتوای اتوکلاو، دمای تنظیم شده دستگاه و همچنین سطح تضمین عقیمی وابسته است و هر چقدر که دما بالاتر باشد بار خیلی سریع‌تر به عقیمی می‌رسد. 

• اتوکلاوها می‌توانند به چه دمایی برسند؟

طراحی این دستگاه‌ها به نحوی انجام شده که می‌توانند به دمای بین ۲۵۰ درجه فارنهایت و ۲۷۵ درجه  فارنهایت (۱۲۱ و ۱۳۵ درجه سانتی گراد) برسند.