Por dentro do ciclo: Um guia prático para o carregamento de ciclos de autoclave com líquidos e resíduos

A Astell já abordou noutro artigo as razões pelas quais os ciclos de líquidos e os ciclos de resíduos devem ser especificados e considerados de forma distinta — consulte «Getting Liquid Cycles Right» e «The Other Half of the Job» para conhecer esse aspeto da questão. Este guia é o complemento: não se trata de explicar por que razão os dois são diferentes, mas sim o que se passa exatamente no interior da câmara durante cada um deles, bem como a técnica prática de carregamento que determina se um ciclo que parece estar correto no visor cumpriu, de facto, a sua função.

Tanto as cargas de líquido como as de descarte podem concluir um ciclo, apresentar a mensagem «concluído» e, ainda assim, ter falhado em parte — por razões físicas totalmente diferentes em cada caso. Compreender essas razões é o que distingue uma técnica de carregamento que por acaso funciona de uma técnica de carregamento que funciona de forma fiável.

Primeira Parte: Ciclos de Líquidos e Meios

Comece pelos recipientes, não pela autoclave

A consistência é o fator mais importante numa carga de líquidos, e começa antes de os frascos chegarem à câmara. Frascos adequados — os frascos de laboratório do tipo Duran são a escolha padrão — devem ter o mesmo tamanho e estar cheios com volumes semelhantes, por exemplo, cerca de 300 mL cada. A correspondência entre o tamanho e o volume de enchimento significa que cada recipiente aquece aproximadamente à mesma velocidade.

A razão pela qual isto é importante é pura física: um frasco que seja muito maior, ou muito mais cheio, do que o resto da carga ficará para trás em termos térmicos. Pode ainda parecer estar em boas condições quando o ciclo terminar, mas pode estar subprocessado, mesmo que o ciclo apresentado pareça ter sido concluído normalmente — porque o ponto de controlo da autoclave estava a ler um frasco diferente, que aquecia mais rapidamente.

Dê espaço à carga para «respirar»

Uma vez que as garrafas estejam na câmara, o espaçamento é tão importante quanto a escolha das garrafas. O vapor necessita de espaços de ar entre os recipientes para circular e para deslocar o ar que está a substituir — é essa circulação que permite que todas as partes da carga aqueçam uniformemente. Garrafas muito apertadas, ou garrafas encostadas à parede da câmara, bloqueiam essa circulação e podem deixar zonas mais frias dentro da carga, mesmo num ciclo que, de resto, decorra corretamente.

• Deixe espaços visíveis entre as garrafas, e não apenas entre a carga e a parede da câmara.
• Evite empilhar garrafas diretamente umas sobre as outras, a menos que o cesto ou a grelha tenham sido especificamente concebidos para o efeito.
• Mantenha os gargalos das garrafas na vertical e as tampas soltas ou ventiladas, nunca totalmente seladas, para que a pressão se possa equalizar em segurança durante o ciclo.

A sonda de carga: a sua única leitura fiável do produto

Muitas autoclaves monitorizam cargas líquidas utilizando uma sonda de carga — por vezes denominada sonda de temporização com deteção de carga, ou sonda LST (consulte o guia da Astell sobre o que é a temporização do processo com deteção de carga para saber como funciona esta funcionalidade) — inserida num recipiente representativo através de um orifício na tampa da garrafa. A garrafa que transporta a sonda torna-se, efetivamente, a garrafa de controlo de toda a carga: a sua leitura é o que a autoclave utiliza para decidir quando a esterilização começou efetivamente e durante quanto tempo deve continuar. Isso torna a colocação da sonda uma decisão com consequências reais, e não um passo de rotina a ser realizado à pressa.

Quando as cargas mistas dão errado

Misturar tamanhos de garrafas numa única carga é uma das formas mais comuns de um ciclo de líquidos correr mal sem que se perceba. Se garrafas pequenas e grandes forem processadas em conjunto e a sonda estiver colocada numa garrafa pequena, essa garrafa atinge a temperatura de esterilização primeiro e a autoclave começa a cronometrar o tempo de manutenção — enquanto as garrafas maiores ainda estão a tentar alcançá-la. Esses volumes maiores podem acabar por ficar subesterilizados, mesmo que o ciclo tenha sido concluído dentro do prazo previsto.

Se, em vez disso, a sonda for colocada no frasco maior, surge o problema inverso: os frascos mais pequenos, que atingiram a temperatura mais cedo, permanecem nas condições de esterilização por mais tempo do que o necessário e sofrem um tratamento excessivo — um problema específico para meios sensíveis à temperatura, que podem caramelizar ou sofrer alterações no pH devido ao calor excessivo. A solução fiável consiste em manter as cargas de líquidos tão uniformes quanto possível em termos de tamanho e volume e, nos casos em que a mistura seja realmente inevitável, colocar a sonda no item da carga que demora mais tempo a aquecer, nunca no que aquece mais rapidamente.

O que acontece realmente durante um ciclo de líquidos

Compreender as fases de um ciclo de líquidos explica por que razão os detalhes acima referidos são tão importantes:

1. Vaporização livre. O ciclo inicia a cerca de 100 °C, expelindo o ar da câmara e permitindo que a temperatura da carga comece a aproximar-se da temperatura da câmara.
2. Pressurização e aquecimento. Assim que a libertação de vapor estiver concluída, a válvula fecha-se e a autoclave aumenta a pressão e a temperatura até um ponto de regulação de esterilização — normalmente 121 °C durante 15 minutos, embora isto varie consoante o protocolo e o grau de sensibilidade ao calor do meio.
3. Ultrapassagem e manutenção. Uma vez que o líquido aquece mais lentamente do que a câmara metálica que o rodeia, o controlador pode elevar brevemente a temperatura da câmara acima do ponto de regulação — até cerca de 123 °C — para ajudar o líquido a atingir a temperatura mais rapidamente. Assim que a sonda da carga confirmar que o próprio líquido atingiu a temperatura alvo, o controlador estabiliza a câmara ligeiramente acima do ponto de regulação, de modo a que a carga se mantenha a 121 °C ou acima durante todo o tempo de esterilização.
4. Arrefecimento. Muitos sistemas arrefecem naturalmente até um pouco acima dos 100 °C antes de os ventiladores intervirem. A carga não deve ser aberta até que a sua própria temperatura — e não apenas a da câmara — tenha descido para valores inferiores a cerca de 80 °C. Nessa altura, com luvas resistentes ao calor e proteção facial adequada, os frascos podem ser removidos com segurança.

Um arrefecimento mais rápido requer as suas próprias medidas de segurança

As camisas de arrefecimento ou os ventiladores internos da câmara aceleram a fase final — frequentemente a mais lenta — de um ciclo de líquidos. Quando estas funcionalidades estão instaladas, é também necessário um sistema de compensação de ar para gerir a rápida queda de pressão na câmara resultante do arrefecimento da carga. Sem ele, o líquido no interior de recipientes selados ou parcialmente selados pode ferver e transbordar sob as condições de pressão reduzida criadas pelo arrefecimento rápido — transformando uma funcionalidade que poupa tempo num risco de derrame. Consulte o guia complementar da Astell sobre as cinco formas como uma autoclave arrefece uma carga para saber como estes componentes se articulam entre si.

Uma lista de verificação rápida para a resolução de problemas com cargas líquidas

• O ciclo foi concluído, mas os resultados parecem inconsistentes de frasco para frasco? Verifique primeiro o tamanho dos frascos e a uniformidade do volume de enchimento.
• O meio de cultura transborda ao ser removido? Verifique se existe um sistema de lastro de ar instalado e se este está a funcionar, caso esteja a utilizar o arrefecimento rápido.
• Suspeita de processamento insuficiente numa parte da carga? Verifique onde a sonda de carga foi posicionada em relação ao recipiente maior ou de aquecimento mais lento.

Parte II: Ciclos de descarte e resíduos

As cargas de descarte e resíduos têm a reputação de serem a categoria mais fácil do trabalho com a autoclave — o material no interior está a ser destruído, não preservado, pelo que é tentador operar a autoclave nas configurações máximas e seguir em frente. Isso funciona, mas raramente é o método mais eficiente, e «desta vez funcionou» é um padrão muito baixo para um processo cujo objetivo principal é tornar o material contaminado seguro para manuseamento.

O verdadeiro desafio com uma carga de resíduos é de natureza estrutural e não química: sacos, luvas, tubos e placas de Petri criam uma geometria complexa de formas entrelaçadas que retêm bolsas de ar, e o ar retido bloqueia o vapor do qual a esterilização depende.

Escolha e preparação do saco

Comece por utilizar sacos adequados e compatíveis com a autoclave. O instinto de selar um saco de resíduos com firmeza, tal como faria com um saco do lixo, funciona contra si neste caso — do ponto de vista da esterilização em autoclave, quanto mais aberto estiver o saco, melhor. Deixe o saco aberto ou franze ligeiramente a parte superior e fixe-a com fita adesiva para autoclave, de forma a permitir que os dedos ainda possam entrar na abertura. Isto permite que o ar escape e que o vapor entre livremente, em vez de transformar o saco numa bolsa selada de ar retido e isolante.

Contenção do risco: o recipiente Morrison

Os sacos de resíduos devem ser colocados dentro de um contentor Morrison ou de um cesto rígido semelhante para autoclave, com uma secção inferior impermeável e uma área central perfurada. Se um saco se rasgar durante o ciclo — e, com o plástico quente e as cargas em movimento, isso acontece —, o contentor retém os derrames e impede que o material contaminado atinja as prateleiras, o piso da câmara ou os elementos de aquecimento por baixo. As perfurações permitem que o vapor atinja o fundo e o centro da carga, em vez de o líquido se acumular sem deixar o vapor passar.

Introduza o recipiente carregado na câmara, deixando espaço à sua volta para que o vapor circule livremente, e resista à tentação de colocar mais um saco do que o espaço permite confortavelmente. A sobrelotação é uma das causas mais comuns de um ciclo de esterilização ter um desempenho inferior ao esperado: reduz a penetração do vapor e retarda a remoção do ar em toda a carga, não apenas no item extra.

Onde a sonda de carga não deve ser colocada

Ao contrário dos ciclos de meios, os ciclos de descarte normalmente não utilizam a sonda de carga no interior dos próprios resíduos. Não empurre a sonda para dentro do saco — o plástico quente pode derreter à sua volta, dificultando a sua remoção e danificando potencialmente a sonda. Nos ciclos de descarte, a sonda é normalmente colocada em segurança na lateral do recipiente Morrison, e o controlador monitoriza as condições da câmara, em vez de tentar obter uma leitura representativa num ponto específico dentro de uma carga irregular e imprevisível.

O que acontece durante um ciclo de eliminação

Os ciclos de descarte são normalmente concebidos para itens como placas de Petri, luvas, lenços de papel e resíduos laboratoriais contaminados em geral, e são habitualmente executados a 121 °C durante, pelo menos, 15 a 20 minutos.

1. Vaporização livre. O ciclo inicia-se a cerca de 95–100 °C, permitindo que a temperatura dos resíduos se equipare à da câmara e, fundamentalmente, ajudando a remover o ar do interior dos sacos e em torno da carga.
2. Manutenção da temperatura de esterilização. A autoclave eleva a temperatura da câmara para cerca de 121 °C e mantém-na nesse valor durante 15 a 20 minutos ou mais, dependendo do protocolo e do tamanho da carga — resíduos mais densos ou volumosos podem necessitar de um tempo consideravelmente mais longo, e os tempos de manutenção validados devem ter sempre precedência sobre estes valores gerais.
3. Arrefecimento. Uma vez que o controlo se baseia na temperatura da câmara e não numa sonda de carga, os ciclos de resíduos arrefecem frequentemente mais rapidamente do que as cargas de meios — as ventoinhas de arrefecimento ativam-se normalmente mais cedo, reduzindo a temperatura da câmara e do seu conteúdo para um nível seguro para a abertura mais rapidamente.

Onde as funcionalidades avançadas se revelam úteis

As autoclaves equipadas com um sistema de vácuo podem melhorar significativamente a remoção de ar, especificamente em cargas de resíduos, utilizando vácuo pulsado para eliminar o ar retido de forma mais agressiva do que apenas a vaporização livre. Isto é particularmente importante quando os volumes de resíduos são elevados ou a geometria da carga é particularmente complexa — um caixote com plásticos variados e luvas beneficia muito mais da remoção ativa de ar do que uma carga de simples material de vidro alguma vez beneficiaria. Consulte o guia complementar da Astell sobre o diagnóstico e a redução do tempo de ciclo das autoclaves para saber como a remoção de ar se enquadra no panorama geral da eficiência do ciclo.

Considerações sobre separação e conformidade

Misturar fluidos engarrafados num saco de resíduos descartáveis, ou tentar processar resíduos biológicos perigosos na mesma carga que os resíduos gerais de rotina, contraria as etapas cuidadosas de remoção de ar acima referidas e pode criar problemas de conformidade que nada têm a ver com a própria autoclave. Quando uma carga contém material de maior risco, as opções de conformidade CAT III, tais como a filtração HEPA, tornam-se um pré-requisito e não um extra opcional, devendo ser refletidas nas especificações do equipamento, e não contornadas na fase de carregamento.

Lista de verificação rápida para resolução de problemas em cargas de resíduos

• Os sacos saem apenas parcialmente tratados, perto do centro da carga? Verifique se há sobrelotação e se os sacos estão bem selados antes de presumir que se trata de um problema relacionado com a duração do ciclo.
• A sonda está danificada ou é difícil de remover após um ciclo? Confirme se foi colocada ao lado do recipiente Morrison, e não dentro do saco.
• Foram detetadas fissuras ou fugas após a abertura da câmara? Confirme se está a ser utilizado um recipiente Morrison, e não um cesto aberto, em todos os ciclos de descarte.