Strādāt zem spiediena nav jautri. Termiņi, stress, galvassāpes, prasīgs priekšnieks. Bet, ja jūs'autoklāvs, jūs vislabāk strādājat zem spiediena. Patiesībā jūs strādājat tikai augsta spiediena apstākļos. Šajā amatā mēs izpētīsim, kā autoklāvi darbojas augsta spiediena tvaika un siltuma apstākļos, lai nogalinātu mikroorganismus. Mēs arī apskatīsim, kā autoklāvs's funkcija ir līdzīga spiediena plīts, un kādas ir autoklāva cikla pamatfāzes.
Karstums nogalina visus
Kā mēs paskaidrojām mūsu pirmajā ierakstā par mikrobioloģiju, mikroorganismiem ir nepieciešama pārtika, pareizā temperatūra un pietiekami daudz mitruma, lai izdzīvotu un pavairotos. Tad kāpēc ne tikai badoties tos vai izžāvēt? Tā kā mikroorganismi var izdzīvot ar nelielu daudzumu barības vielu un mitruma, šīs metodes nav pietiekami efektīvas. Turklāt sporas, sava veida baktērijas, kas dzīvo kvazizēšanas stāvoklī, var izdzīvot ārkārtīgi neviesmīlīgos apstākļos.
Tātad, ja neviena no šīm metodēm nedarbojas, kā mēs varam iznīcināt mikroorganismus? Atbilde ir siltums. Siltums iznīcina mikroorganismu iekšpusē proteīnus, procesu, ko sauc par denaturalizāciju. Lai saprastu, kā tas darbojas, ļaujiet's apskatiet divus veidus, kā mēs varam pagatavot olu.
Ja jūs ņemat olu, atveriet to un nometiet to verdoša ūdens katlā, jūs gatavosiet olu, to malumedniecējot. Olas baltā daļa sāk turēties kopā un kļūst cieta, process, ko sauc par koagulāciju, kas notiek 52 gadu vecumā°C. Kad ola koagulējas, tā kļūst denaturalizēta, tādējādi nogalinot visas olbaltumvielas olas šūnās.
Vēl viens veids, kā pagatavot olu, ir cept to pannā. Sākumā ola sarecēs, bet, ja jūs atstājat olu pannā un ļaujat tai turpināt cepšanu, tas viss galu galā kļūs melns. Šo dedzināšanu sauc par oksidēšanos, un tā notiek daudz augstākā temperatūrā nekā koagulācija. Oksidācija ir ķīmisks process, kurā elektroni tiek izņemti no atoma, un gala rezultāts ir šī organisma nāve.
Oksidācijas piemērs - sterilizācijas pamati - Tuttnauer
(L) Cepta ola izraisa olas baltumu un cietu, tādējādi sarecot. (R) Šeit cepešpannā sadedzina divas olas, oksidācijas piemērs
Tvaika sterilizācija autoklāva veidā izmanto pirmo metodi, koagulāciju, lai nogalinātu mikroorganismus. Tas nozīmē, ka autoklāva kamera darbojas līdzīgi kā verdoša ūdens katls, kas izbāza olu. Galvenā sastāvdaļa, kas viņiem abiem ir kopīga, ir tvaika klātbūtne vai ūdens gāzveida stāvoklis. Tvaiks autoklāva iekšpusē ir līdzeklis, ar kuru mitrais siltums uzbrūk mikroorganismiem, tādējādi izraisot to koagulāciju un nāvi.
Lai saprastu, kā autoklāvi izmanto tvaika spēku, lai nogalinātu mikroorganismus, mēs izpētīsim, kā darbojas spiediena plīts.
Souped-up spiediena plīts
Vārds"Autoklāvā"nāk no latīņu valodas"Automātiskā"(self) un"klavis (clavis)"(taustiņš), citiem vārdiem sakot, pašbloķēšanas ierīce. Autoklāvs's pamatfunkcionalitāte ir diezgan līdzīga spiediena plīts pamatfunkcionalitātei, kas ir katliņa veids, kas spēj pagatavot ēdienu par 50-70% ātrāk nekā parastās gatavošanas metodes.
Skats uz spiediena plīts iekšpusi - Tuttnauer - Sterilizācijas pamati
Skats uz spiediena plīts iekšpusi
Paņemiet neapstrādātu pārtiku, piemēram, pupiņas, un ievietojiet to spiediena plīts iekšpusē ar ūdeni vai citu šķidrumu un pēc tam noslēdziet trauku ar īpašu bloķēšanas vāku, kas ietver apaļu gumijas blīvi, ko izmanto tvaika noslēgšanai. Novietojiet uz uguns lielā karstumā un pagaidiet, līdz temperatūra paaugstināsies un tvaiks sāk izplūst. Noslēgtās kameras iekšpusē tvaiks paplašināsies un izspiež atlikušo gaisu caur gaisa izplūdes vārstu.
Nolaidiet liesmu un ļaujiet spiediena plīts turpināt gatavot, nepieskaroties vārstam vai vākam. Ievērojiet, ka gaisa izplūdes vārsts ļauj izplūst no tvaika, lai spiediens nepārspīdētu'uzkrājas pārāk daudz, tādējādi novēršot eksploziju.
Šo"efektīvs virtuves prieks"burtiski piespiež siltumu pārtikas iekšienē, izmantojot:
Augstspiediena tvaiks, kas ir labāks siltuma vadītājs nekā gaiss.
Augstas temperatūras siltums (virs 100°C), kas liek ēdienam gatavot ātrāk.
Šeit nāk autoklāvs
Tāpat kā spiediena plīts, autoklāvs ir mašīna, kas izmanto augstspiediena un tvaika kombināciju, lai pārnestu siltumu uz iekšpusē ievietotajiem priekšmetiem. Pirmais autoklāvs, ko 1879. gadā izgudroja Čārlzs Čemberlends, būtībā bija slavināta spiediena plīts. Un tāpat kā spiediena plīts pēdējo gadsimtu laikā ir izgājusi neskaitāmus dizaina uzlabojumus, tāpat kā autoklāvs. No pamata, mehāniskām mašīnām līdz pilnībā datorizētiem, izsmalcinātiem sterilizācijas šedevriem autoklāvi ir nogājuši garu ceļu.
Šodien slimnīcas, laboratorijas un ārsti'biroji izmanto autoklāvus, lai sterilizētu cietas un dobas iekārtas, piederumus, šķidrumus un atkritumus. Un ķīmiskajā rūpniecībā autoklāvi vulkanizē gumiju, cietē pārklājumus un sintezē kristālus - piemēram, sintētisko kvarcu un dārgakmeņu audzēšanā.
Lai gan autoklāvi ir dažādos izmēros un modeļos, pamatprincips paliek: spiediena un tvaika spēka izmantošana, lai nogalinātu mikroorganismus.
Baktērijas pirms un pēc sterilizācijas
(L) Pirms sterilizācijas baktērijas izskatās veselīgas un spēcīgas. (R) Pēc sterilizācijas membrānas tiek saplaisātas un saplēstas no augstas temperatūras tvaika iedarbības, tādējādi izraisot baktēriju bojāšanos.
Autoclave, pamata pārskats
Kā mēs apspriedām iepriekš, spiediena plīts piespiež mitru siltumu ēdiena iekšpusē, lai to pagatavotu. Iedomājieties, ka pārtikas vietā jums bija paplāte ar ķirurģiskiem piederumiem, kas ir gatavi sterilizācijai rītdienai's ķirurģija. Ievietojot tos autoklāvā un veicot ciklu, mitrais siltums tiktu piespiests visos iespējamos kaktiņos un dzērvenēs uz iekārtas virsmām.
šeit's autoklāva cikla pamata pārskats, kas, protams, atšķiras atkarībā no tā, kādi un cik materiāli tiek autoklāvi:
Vispirms mēs uzkarsējam ūdeni līdz viršanas temperatūrai, lai radītu tvaiku, kas nonāk autoklāva kamerā. Kad tvaiks nonāk kamerā, gaiss tiek izņemts no kameras un turpina tikt izstumts, kad tvaiks izplešas. Gaiss jāizņem no kameras vai nu ar vakuuma procesu (kā lielos autoklāvos, kas izmanto sūkni vai ežektoru), vai ar pārvietošanas procesu (kā dažos mazākos galda autoklāvos).
Tagad, kad gaiss ir noņemts, mēs palielinām temperatūru un spiedienu, aizverot kameras izplūdes vārstu, turpinot pievienot tvaiku kamerai. Temperatūra un spiediens paaugstināsies līdz sterilizācijai nepieciešamajā līmenī. Nepieciešamā temperatūra parasti ir iestatīta uz 121°Cvai 134.°C.
Šo fāzi sauc par sterilizācijas laiku vai turēšanas laiku, jo tagad ir laiks, kad notiek faktiskā sterilizācija. Tas var ilgt apmēram 3-20 minūtes, atkarībā no slodzes lieluma un satura. Ardievas mikroorganismiem!
Tagad, kad sterilizācija ir pabeigta,'s laiks, lai samazinātu spiedienu, ko mēs darām, atverot izplūdes vārstu un atbrīvojot tvaiku. (Atcerieties, kā spiediena plītis ir drošības vārsts tā paša iemesla dēļ?)
Visbeidzot, mēs atdzesējam kravu, padarot to drošu, atverot autoklāva durvis.
Neskriet tvaikam... Mēs tikai sākam!
Ļaujiet's pārskats: mēs uzzinājām, ka siltums, un jo īpaši mitrs siltums, ir labākais veids, kā nogalināt baktērijas. Ir divi veidi, kā nogalināt, izmantojot siltumu, koagulāciju vai oksidāciju. Autoklāva sterilizācija izmanto koagulāciju ļoti spiediena tvaika veidā, lai denaturētu mikroorganismu iekšpusē esošos proteīnus. Pēc tam mēs salīdzinājām, kā darbojas spiediena plīts, ar to, kā darbojas autoklāvs. Tāpat kā spiediena plīts izmanto tvaika intensīvo jaudu, lai piespiestu siltumu pārtikā, autoklāvs izmanto arī tvaiku, lai"Spēkā"tvaiku iekārtā, nogalinot visu veidu mikrobioloģisko dzīvi, dzīvojot uz šīm iekārtām. Un visbeidzot mēs apskatījām autoklāva cikla pamatfāzes, sākot no ūdens uzsildīšanas un ēkas spiediena, līdz laika noturēšanas un atdzesēšanas.