Wie funktioniert ein Autoklav?

Wie funktioniert ein Autoklav?

Die Begriffe «Autoklav» und «Sterilisator» sind synonym und bedeuten dasselbe. «Autoklav» ist ein Begriff, der hauptsächlich in Laboren verwendet wird, während «Sterilisator» häufiger für medizinische und pharmazeutische Anwendungen verwendet wird.

Die Begriffe «Autoklav» und «Sterilisator» sind synonym und bedeuten dasselbe. «Autoklav» ist ein Begriff, der hauptsächlich in Laboren verwendet wird, während «Sterilisator» häufiger für medizinische und pharmazeutische Anwendungen verwendet wird.

Was ist ein Autoklav?

Ein wirksamer Autoklav oder Sterilisator muss trockenen Sattdampf enthalten. Um dies zu erreichen, muss Luft sowohl aus der Beladung als auch aus der Kammer entfernt werden, was auf verschiedene Weise erfolgen kann. Bei Gegenständen mit hoher Masse und geringer Oberfläche (d. h. die hauptsächlich aus festen Bereichen bestehen, die wenig oder keine Lufteinschlüsse enthalten, wie z. B. Medien in Flaschen) ist nur eine geringe Luftentfernung erforderlich, was durch eine automatische Entlüftung erleichtert werden kann. Hier kann die Luft durch eine Entlüftungsöffnung die Kammer verlassen, während Dampf entweder aus einer integrierten Quelle (Aufwärtsströmung) oder einer externen Zufuhr (Abwärtsströmung) in die Kammer einströmt; die Entlüftungsöffnung schließt sich erst, wenn die gesamte Luft aus der Kammer entfernt ist. Diese Methode lässt sich durch «Freisteamen» weiter verbessern, bei dem die Entlüftungsöffnung für eine festgelegte Zeit offen bleibt. Der turbulente Dampf strömt dann durch die Entlüftungsöffnung und drückt dabei eventuell eingeschlossene Luft aus dem Autoklav heraus. Bei hartnäckigeren Beladungen mit zahlreichen Lufteinschlüssen, z. B. verpackten Instrumenten oder Textilien, ist eine effektivere Methode zur Luftentfernung unerlässlich.

Die effektivste Methode zur Luftentfernung ist ein Vakuumsystem, bei dem vor der Dampfeinleitung ein Vakuum in der Kammer erzeugt wird, wodurch der Großteil der Luft bereits vor dem Freisteamen und/oder dem Vakuumpulsieren entfernt wird. Sobald die gesamte Luft aus der Beladung und der Kammer entfernt ist, steigen die Temperatur und der Druck im Behälter an, bis die vorgewählte Temperatur erreicht ist. Um eine typische Sterilisationstemperatur von 121 °C oder mehr zu erreichen, muss der Dampf auf mindestens 1.1 bar G unter Druck gesetzt werden. Da die verwendeten Drücke über 0.5 bar G liegen, wird die Autoklavenanlage als Drucksystem klassifiziert und muss nach strengen technischen Normen wie PED97/23EC/PD5500/ASME usw. konstruiert sein.

Die Erzeugung der erforderlichen Temperatur in der Kammer erfolgt auf verschiedene Weise:

  • Dampf kann über eine interne Dampfquelle, wie beispielsweise einen integrierten Edelstahl-Dampferzeuger, in die Kammer eingeleitet werden; dieser kann in das Autoklavgehäuse eingebaut sein oder bei größeren Autoklaven als separate externe Einheit bereitgestellt werden.
  • Einige Labore oder Spitäler verfügen vor Ort über eine eigene direkte Dampfquelle, aus der der Dampf ebenfalls in die Kammer eingeleitet wird.
  • In einigen Autoklaven sind Heizelemente in den Boden der Kammer eingebaut, und das Wasser wird erhitzt, bis es siet und Dampf erzeugt.

Der Hauptvorteil der Verwendung eines Dampferzeugers (oder der Direktdampfmethode) besteht darin, dass die Zykluszeiten erheblich verkürzt werden können, da der Dampf sofort zur Verfügung steht. Bei einfachen Autoklaven wird das Wasser manuell nachgefüllt, indem Wasser in den Behälter gegossen wird, während einige Autoklaven an eine direkte Wasserversorgung angeschlossen sind und der Wasserstand automatisch aufrechterhalten wird. Einige der kleineren Geräte von Astell sind mit einem integrierten Wassertank erhältlich, der nach dem Befüllen bis zu 20 Zyklen lang wiederholt betrieben werden kann, bevor er wieder aufgefüllt werden muss. Bei CSSD-Anwendungen ist es vorgeschrieben, dass es sich bei dem Dampf um trockenen Sattdampf mit bekannter Trockenheit und bekanntem Gehalt an nicht kondensierbaren Gasen handelt, z. B. im Vereinigten Königreich um Dampf mit Werten, die innerhalb der in HTM2010 festgelegten Spezifikation liegen.

Sobald die gewünschte Temperatur für die erforderliche Zeit erreicht ist, wird die Dampfzufuhr unterbrochen, entweder durch Abschalten der Stromversorgung der Heizelemente oder durch Unterbrechen der Dampfzufuhr. Dadurch sinken Temperatur und Druck allmählich ab. Bei Geräten mit eingebautem Vakuumsystem kann die Vakuumpumpe zum Absaugen des Dampfes verwendet werden (d. h. wenn eine Trocknung erforderlich ist).

Zum nächsten Thema: Was ist Sterilisation?

Zum vorherigen Thema: Was ist der Unterschied zwischen vertikalen und horizontalen Autoklaven?

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