Rad pod pritiskom nije zabavan. Rokovi, stres, glavobolje, zahtjevan šef. Ali ako ti.'autoklava, najbolje radite pod pritiskom. Zapravo, radite samo pod uvjetima visokog tlaka. U ovom postu ćemo istražiti kako autoklave rade u uvjetima visoke tlake pare i topline za ubijanje mikroorganizama. Pogledat ćemo i kako je autoklav'funkcija je slična ekspres lomača i koje su osnovne faze ciklusa autoklave.
Toplina ubija sve
Kao što smo objasnili u našem prvom postu o mikrobiologiji, mikroorganizmi trebaju hranu, pravu temperaturu i dovoljno vlage da prežive i razmnožavaju se. Zašto ih onda ne izgladniš ili osušiš? Budući da mikroorganizmi mogu preživjeti na malim količinama hranjivih tvari i vlage, ove metode nisu dovoljno učinkovite. Štoviše, spora, vrsta bakterije koja živi u kvazi-hibernaciji, može preživjeti u iznimno negostoljubivim uvjetima.
Dakle, ako nijedna od ovih metoda ne djeluje, kako možemo uništiti mikroorganizme? Odgovor je vrućina. Toplina uništava proteine unutar mikroorganizama, proces koji se naziva denaturalizacija. Da biste razumjeli kako to funkcionira, neka'pogledati dva načina na koje možemo skuhati jaje.
Ako uzmete jaje, razbijete ga i bacite u lonac kipuće vode, jaje ćete skuhati krivolovom. Bijeli dio jajeta počinje se lijepiti zajedno i postaje tvrd, proces koji se zove koagulacija, koji se javlja u 52.°C. Kada se jaje koagulira, postaje denaturalizirano, čime se ubijaju svi proteini unutar stanica jajeta.
Drugi način kuhanja jaja je da ga pržite u tavi. Isprva će se jaje koagulirati, ali ako ostavite jaje u tavi i pustite da se nastavi pržiti, sve će na kraju pocrniti. Ovo spaljivanje se zove oksidacija, a javlja se na mnogo višim temperaturama od koagulacije. Oksidacija je kemijski proces u kojem se elektroni uklanjaju iz atoma, a krajnji rezultat je smrt tog organizma.
Primjer oksidacije - Osnove sterilizacije - Tuttnauer
(L) Poširano jaje uzrokuje da jaje postane bijelo i tvrdo, čime se koagulira. (R) Ovdje se u tavi spaliju dva jaja, primjer oksidacije
Sterilizacija pare, u obliku autoklave, koristi prvu metodu, koagulaciju, za ubijanje mikroorganizama. To znači da komora za autoklave djeluje slično kao i lonac kipuće vode koja je poširala jaje. Ključni sastojak koji oboje dijele je prisutnost pare ili plinovite vode. Para unutar autoklave je sredstvo kojim vlažna toplina napada mikroorganizme, uzrokujući tako da se koaguliraju i umru.
Kako bismo razumjeli kako autoklava koristi moć pare za ubijanje mikroorganizama, istražit ćemo kako funkcionira ekspres lonac.
Juha-up pritisak štednjak
Riječ"Autoklavu"dolazi od latinskog"auto (auto)"(sebe) i"klavis (1998"(ključ), drugim riječima, uređaj za samozatiranje. Autoklava'osnovna funkcionalnost je vrlo slična onoj ekspres lomača, vrste lomača za pirjanje koja može kuhati hranu 50-70% brže od redovitih metoda kuhanja.
Pogled na unutrašnjost ekspres lomača - Tuttnauer - Osnove sterilizacije
Pogled na unutrašnjost ekspres lomača
Uzmite sirovu hranu, na primjer grah, i stavite je u ekspres lonac s vodom ili drugom tekućinom, a zatim zatvorite posudu posebnim poklopcem za zaključavanje, koji uključuje okruglu gumenu brtvu koja se koristi za brtvljenje u pari. Stavite na vatru na visokoj vatri i pričekajte da temperatura poraste i para počne bježati. Unutar zatvorene komore para će se proširiti i istisnuti preostali zrak kroz ispušni ventil zraka.
Spustite plamen i pustite da se ekspres lonac nastavi kuhati bez dodirivanja ventila ili poklopca. Primijetite da ispušni ventil zraka omogućuje da dio pare pobjegne, tako da tlak ne'ne izgraditi previše, čime se sprječava eksplozija.
Ovaj"učinkovit kuhinjski užitak"doslovno prisiljava toplinu unutar hrane pomoću:
Visokotlačni pare, koji je bolji vodič topline od zraka.
Toplina visoke temperature (iznad 100°C), zbog čega se hrana brže kuha.
Stiže Autoklave
Poput ekspres lomača, autoklav je stroj koji koristi kombinaciju visokog tlaka i pare kako bi prebacio toplinu na predmete postavljene unutra. Izumio ga je Charles Chamberland 1879. I baš kao što je ekspres lonac prošao kroz bezbroj dizajnerskih nadogradnji u posljednjih nekoliko stoljeća, tako je i autoklava. Od osnovnih, mehaničkih strojeva do potpuno kompjuteriziranih, sofisticiranih remek-djela sterilizacije, autoklavesi su daleko dostigli.
Danas bolnice, laboratoriji i liječnici'uredi koriste autoklaves za sterilizaciju čvrste i šuplje opreme, zaliha, tekućina i otpada. A u kemijskoj industriji, autoklave vulkaniziraju gumu, liječe premazi i sintetiziraju kristale -- kao što je uzgoj sintetičkog kvarca i dragulja.
Iako autoklava dolaze u različitim veličinama i modelima, osnovni princip ostaje: iskorištavanje snage pritiska i pare za ubijanje mikroorganizama.
Bakterije prije i poslije sterilizacije
(L) Prije sterilizacije bakterije izgledaju zdravo i snažno. (R) Nakon sterilizacije, membrane su napuknute i rastrgane od izloženosti visokoj temperaturnoj pari, što uzrokuje smrt bakterija
Autoklava, osnovni pregled
Kao što smo gore raspravili, ekspres lonac tjera vlažnu toplinu unutar hrane kako bi je skuhao. Zamislite da ste umjesto hrane imali pladanj kirurških potrepština spremnih za sterilizaciju za sutra'operacije. Stavljanje unutar autoklave i pokretanje ciklusa prisililo bi vlažnu toplinu na sve moguće ušnice i lubanje na površinama opreme.
Ovdje's osnovni pregled ciklusa autoklave, koji varira, naravno, ovisno o tome što i koliko materijala se autoklasira:
Prvo zagrijavamo vodu na temperaturu vrenja kako bismo generirali paru koja ulazi u autoklava komoru. Kako para ulazi u komoru, zrak se uklanja iz komore i nastavlja se istisati kako se para širi. Zrak se mora ukloniti iz komore vakuumom (kao u velikim autoklamama koje koriste pumpu ili izbacivanje) ili postupkom istiskivanja (kao u nekim manjim automatskim pločama stola).
Sada kada se zrak uklanja povećavamo temperaturu i tlak zatvaranjem komornog ispušnog ventila dok nastavljamo dodavati paru u komoru. Temperatura i tlak porast će na razinu potrebnu za sterilizaciju. Potrebna temperatura obično je postavljena na 121°Cili 134.°C.
Ova faza se zove vrijeme sterilizacije, ili vrijeme zadržavanja, jer je sada vrijeme kada se odvija stvarna sterilizacija. To može potrajati oko 3-20 minuta, ovisno o veličini i sadržaju opterećenja. Zbogom mikroorganizmi!
Sada kada je sterilizacija završena,'vrijeme je za smanjenje tlaka, što činimo otvaranjem ispušnog ventila i otpuštanjem pare. (Sjećate se kako ekspres lomače imaju sigurnosni ventil iz istog razloga?)
Konačno, hladimo teret, čineći ga sigurnim za rukovanje kada otvorimo vrata autoklave.
Nemojte ponestalo pare... Tek smo počeli!
Pustiti'pregled: naučili smo da je toplina, a posebno vlažna toplina, najbolji način ubijanja klica. Postoje dva načina za ubijanje pomoću topline, koagulacijom ili oksidacijom. Sterilizacija autoklave koristi koagulaciju u obliku visokotlačne pare za denaturu proteina unutar mikroorganizama. Zatim smo usporedili kako ekspres lonac funkcionira s načinom na koji autoklav djeluje. Baš kao što ekspres lonac koristi intenzivnu snagu pare kako bi prisilio toplinu na hranu, autoklava također koristi paru za"Sila"para u opremu, ubijajući sve oblike mikrobiološkog života koji žive na rekao opreme. I na kraju smo pogledali osnovne faze autoklavnog ciklusa, od zagrijavanja vode i pritiska zgrade, do zadržavanja vremena i hlađenja.