اجزای اتوکلاو (اتوکلاو چگونه کار می کند؟)

اتوکلاو یکی از دستگاه هایی است که برای استریل کردن مواد، ابزار و تجهیزات استفاده می شود. استریل کردن به معنای از بین بردن کامل تمام میکروارگانیسم ها اعم از باکتری ها، قارچ ها و درصد بالایی از ویروس ها در تمامی اشکال زنده، فعال، غیر فعال و یا مرده است. استریلیزاسیون یکی از فرآیند های بسیار مهم برای انجام خدمات بهداشتی و درمانی آزمایشگاهی و لازمه تمام مراکزی است که به هر نحو نیاز به پاکیزگی کامل برای حفظ سلامت و یا انجام کار های تحقیقاتی، دارند. از اتوکلاو به طور گسترده در صنایع مواد غذایی و دارویی، آزمایشگاه ها و کارخانه های سازنده مواد و وسایل استریل با این اهداف عمده استفاده می شود:

– تهیه وسایل مورد استفاده در نمونه گیری مانند سوزن ها، لوله ها و ظروف که همه باید استریل باشند.

– تهیه وسایل مورد استفاده جهت کشت های میکروبی مانند لوله های آزمایش، پیپت، محیط کشت و ظروف مورد استفاده در کشت.

– استریلیزاسیون ابزار معاینه و جراحی

– استریلیزاسیون شان و البسه مورد استفاده در اتاق های عمل مانند گان جراحی

طبق تعریف سازمان نظارت بر غذا و داروی ایالات متحده آمریکا (FDA)، اتوکلاو طبق حذف مطمئن یک شیئ و بر اساس مطالعات آماری طبقه بندی می شود. یک شیئ در مقایسه با اشیای دیگر که مراحل استریلیزاسیون یکسان را طی می کنند، زمانی استریل در نظر گرفته می شود که احتمال استریل نبودن آن کمتر از یک در میلیون در نظر گرفته شود. این اندیس، سطح اطمینان استریل بودن (Sterility Assurance Level) نامیده می شود و غیر فعال شدن میکروب ها در مراحل استریلیزاسیون را بیان می کند.

اتوکلاو آزمایشگاهی چیست | فروش اتوکلاو | آشنایی با اتوکلاو با استفاده از خواص ترمودینامیک آب و با بهره گیری از حرارت و فشار در محفظه بسته کار می کنند. اتوکلاو دمای بخار آب را به بالاتر از ۱۰۰ درجه رسانده و با در نظر گرفتن زمان مشخص، طبق پروتکل های مندرج در راهنمای دستگاه با توجه به نوع ماده، فرآیند استریلیزاسیون را انجام می دهد. بخاری که در اتوکلاو ها استفاده می شود، در وسیله خاصی با استفاده از انرژی الکتریکی یا سوخت قابل احتراق و با انتقال انرژی گرمایی به آب، تولید می شود.

این وسیله، جوش آورنده آب یا ژنراتور نامیده می شود و یکی از اجزای اصلی دستگاه اتوکلاو می باشد. اتوکلاو ها سیستم های تامین بخار مختلفی دارند که از ژنراتور بخار منشا می گیرد. سیستم تامین بخار معمولا با مقاوم های الکتریکی کار می کند. و از پیش داخل دستگاه اتوکلاو قرار داده شده است و یا به عنوان یک وسیله جانبی، توسط سازنده تهیه می شود. در شرایط طبیعی و تعریف شده، آب در فاز مایع در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد جوشیده و به بخار تبدیل می شود.

در شرایطی که فشار کاهش یابد، آب در دمای پایین تر و اگر فشار افزایش یابد، در دمای بالاتر می جوشد. حال سیستم اتوکلاو به گونه ای طراحی شده است که با بهره گیری مناسب از این رابطه فشار و دمای جوشیدن آب، با صرف انرژی کمتر و با افزایش فشار، به دما های بالاتر از ۱۰۰ درجه دست یافته و محیط را را برای استریلیزاسیون مهیا کند.

اجزای اتوکلاو

به بیان شرح مختصری از اجزای رایج در دستگاه اتوکلاو می پردازیم. توجه کنید. که تنوع اجزا و تفاوت های آنان به طراحی ها و شرکت های تولید کننده دستگاه اتوکلاو بستگی دارد. و توضیحات مختص هر دستگاه و معرفی قطعات، در دفترچه راهنمای هر دستگاه به طور کامل درج شده است.

دریچه ایمنی (Safety Valve) : ابزاری که از افزایش  بیش از حد فشار بخار آب جلوگیری می کند. این این دریچه ها عمدتا در اتاقک استریلیزاسیون و نیز محافظ بیرونی اتوکلاو نصب می شوند.

فشار سنج اتاقک (Chamber Manometer) : ابزار مکانیکی است که فشار بخار در اتاقک استریلیزاسیون را نشان می دهد.

فشار سنج بیرونی (Jacket Manometer) : ابزار مکانیکی است که فشار بخار را در داخل محافظ بیرونی دستگاه اتوکلاو نشان می دهد.

اتاقک استریلیزاسیون (Sterilization Chamber)  محفظه ای که وسایل و موادی که باید استریل شوند، در آن قرار داده می شوند. زمانی که در اتاقک بسته است، محفظه از فضای بیرون جدا می شود و هنگامی که فرایند استریلیزاسیون در حال انجام است اتاقک با بخار تحت فشار قرار می گیرد.

مجرای تخلیه مایع غلیظ درون اتاقک سترون سازی (Chamber Condensation Evacuation Line): مجرایی که مایع غلیظی که در اثر فرآیندهای انتقال گرما بین بخار و لوازمی که استریل می شوند. ایجاد می شود را جمع آوری و به فضای خارج از محفظه استریلیزاسیون انتقال می دهد.

مجرای تخلیه مایع غلیظ محافظ بیرونی (The jackets Evacuation Line): مجرایی که مایع غلیظ تشکیل شده در اثر انتقال گرما بین بخار و دیواره های محافظ را به خارج انتقال می دهد.

درب اتوکلاو (Autoclave Door) : وسیله ای که اتاقک استریلیزاسیون را از محفظه بیرونی جدا می کند. درب اتوکلاو معمولا مجهز به ابزار ایمنی است و زمانی که فشار درون اتاقک بالا می رود، از باز شدن در ممانعت می کند.

همچنین درزگیر هایی برای جلوگیری از خروج بخار از اتاقک استریلیزاسیون در زمان کار دستگاه، وجود دارد. درهای اتوکلاو ممکن است به صورت دستی یا الترو مکانیکی عمل کنند.

دستگیره در (Door Handle) : ابزاری است که در بعضی دستگاه ها به کاربر اجازه باز و بسته کردن در را می دهد.

دماسنج (Thermometer) : وسیله ای که دمای هر مرحله از استریلیزاسیون را در اتاقک اتوکلاو نشان می دهد.

خروجی بخار در پایان چرخه (Vapour Exit at the End of the Cycle): با اتمام چرخه استریلیزاسیون ، بخار از طریق روش های کنترل شده از اتوکلاو خارج می شود.

محدود کننده عبور بخار در چرخه استریلیزاسیون مایعات (Vapour passage Restriction for liquid Sterilization Cycle): ابزار مکانیکی که عبور بخار آب را در چرخه استریلیزاسیون مایعات محدود می کند تا دما به شیوه ای کنترل شده کاهش یافته و از جوشیدن مایعات استریل شده، جلوگیری شود.

مجرای تخلیه بخار در استریلیزاسیون مایعات (Vapour Evacuation Duct for Sterilization of Liquids ): مسیری که بخار در زمان استریلیزاسیون مایعات با عبور از درون محدود کننده عبور بخار، طی می کند.

لوله تخلیه بخار در چرخه استریلیزاسیون سریع (Vapour Evacuation Line During the Rapid Sterilization Cycle): مسیری که بخار آب در هنگام چرخه استریلیزاسیون سریع طی می کند.

لوله تامین بخار (Vapour Feed Line) : لوله تغذیه کننده اتوکلاو با بخار آب. این لوله حاوی کنترل کننده ها و ضمائمی است که رسیدن بخار آب به اتوکلاو را تحت شرایط قید شده برای استریلیزاسیون، سبب می شود.

دریچه فیلتردار ورود هوا (Air Admission Valve Filter) : وسیله ای که در پایان چرخه استریلیزاسیون به هوای فیلتر شده اجازه عبور می دهد. این دریچه، فشار اتاقک استریلیزاسیون را با فشار اتمسفر، برابر می کند.

محافظ (Jacket) : فضای گردش بخار در اطراف اتاقک استریلیزاسیون. هدف محافظ، انتقال گرما به اتاقک و به حداقل رساندن میزان مایع غلیظ شده است. این فضا از طریق لوله هایی که توسط دریچه های الکتریکی کنترل می شوند، به اتاقک و فاضلاب راه می یابد. لازم به ذکر است که همه ی نوع های دستگاه اتوکلاو محافظ ندارند. در برخی مدل ها، مقاوم های الکتریکی در اطراف اتاقک استریلیزاسیون، جایگزین محافظ ها شده اند.

دریچه تنظیم ورود بخار: وسیله ای مکانیکی است که فشار بخار ورودی به اتوکلاو را کنترل و تنظیم می کند. بسته به نوع چرخه انتخاب شده، فشار و دما متفاوت خواهد بود. با افزایش فشار، دما بیشتر و هرچه فشار کمتر باشد، دما کمتر می شود.

لوله تامین بخار: لوله ای که بخار را از مخزن آب گرم یا تولید کننده بخار دریافت و به اتوکلاو می رساند.

دریچه بخار :(Vapour Trap) وسیله ای که برای بهره گیری حداکثری از انرژی گرمایی بخار طراحی شده و از خروج بخار از سیستم جلوگیری می کند. دریچه بخار، تنها به مایع غلیظ تشکیل شده در اتاقک، محافظ و لوله های دستگاه اتوکلاو اجازه خروج می دهد.

فاضلاب: لوله جمع آوری و خروج مایع غلیظ تولید شده در اتوکلاو است. امروزه انواع دستگاه اتوکلاو، از سیستم های کنترل کننده مجهز به میکروپروسسور استفاده می کنند و تمام دریچه ها و ضمائم آنها، طبق برنامه از پیش تعیین شده موجود در حافظه دستگاه، کار می کنند. همچنین تمام عملکرد ها در سیستم ثبت شده و اجازه بررسی مراحل مختلف استریلیزاسیون را به کاربران می دهد. بررسی کارکرد سیستم های ثبت، از جهت کنترل کیفی دستگاه اتوکلاو ضروری است.

انواع اتوکلاو

اتوکلاو ها در انواع و اندازه های مختلف به بازار عرضه شده و در دسترس هستند. کوچکترین اتوکلاو ها، نوع رومیزی، و بزرگترین آن ها دستگاه های پیچیده ای هستند. که برای بهره برداری، نیازمند مراحل مختلف پیش از نصب می باشند. در تعیین اندازه دستگاه اتوکلاو، حجم اتاقک سترون سازی به عنوان مرجع در نظر گرفته شده و اندازه گیری اتوکلاو با واحد دسی متر مکعب یا لیتر سنجیده می شود.

همچنین بر اساس نحوه کنترل عملکرد اتوکلاو ها، مدل های دستی، نیمه خودکار و یا تمام خودکار به بازار عرضه شده است. با توجه به نوع ابزارآلات استفاده شده، اتوکلاوها به سه کلاس N و S و B طبقه‌بندی می‌شوند. این طبقه‌بندی به منظور صحت عملکرد استریلیزاسیون و با توجه به نوع وسایل صورت می‌گیرد.

اتوکلاو کلاس N: در خرید این نوع دستگاه اتوکلاو باید بسیار دقت کرد. بر اساس استاندارد، این اتوکلاو قادر به استریلیزاسیون ابزار جامد و بدون پوشش است. لذا تضمینی برای استریل کردن وسایل پوشش دار مثل پارچه یا کاغذ های مدیکال و نیز وسایل حفره دار وجود ندارد.

اتوکلاو کلاس S: وسایل و ابزاری که قابلیت استریل کردن آنها توسط این دستگاه اتوکلاو وجود دارد، توسط کارخانه سازنده مشخص می شود. ابزار آلات بدون پوشش جامد یا پوشش دار جامد، مواد نساجی مثل پارچه، گاز تک لایه و وسایل حفره دار، جزو لوازمی است که می توان توسط این کلاس از اتوکلاو ها استریل کرد. یک اتوکلاو کلاس S می‌تواند با پمپ وکیوم یا بدون آن تجهیز شود و قطعاً دارای سیکل خشک‌کن است.

اتوکلاو کلاس B: این کلاس از اتوکلاو ها می تواند تمام انواع ابزار و وسایل پوشش دار یا بدون پوشش جامد، مواد نساجی و ابزار حفره دار را استریل کند. اتوکلاو های این رده مجهز به پمپ وکیوم قدرتمندی است که توانایی ایجاد ۰/۹- بار خلا را دارد.

اتوکلاوهای سریع :(Fast)در اتاق‌های عمل، کلینیک‌ها و مراکز دندانپزشکی به منظور انجام عملیات استریلیزاسیون، استفاده از اتوکلاوهای سریع (Fast) و با حجم کم توصیه می‌شود. علاوه بر این نوع دسته بندی، دو نوع اصلی اتوکلاو وجود دارد. اتوکلاو ها با صفحه در بالا و اتوکلاو ها با صفحه در رو به رو.

صفحه اتوکلاو در بالا: این اتوکلاو شبیه زودپز هایی است که در مصارف پخت و پز از آن استفاده می شود. درب اتوکلاو در این نوع دستگاه توسط پیچ هایی در پایین بسته شده و فشار سنجی در بیرون آن قرار می گیرد. این نوع دستگاه اتوکلاو نیاز به منبع حرارت خارجی دارد و بسیار خطرناک است چرا که احتمال انفجار در اثر بالا رفتن فشار بخار در آنها وجود دارد. لذا استفاده از آنها تنها توسط افراد بسیار با تجربه مجاز است و در حالت کلی، توصیه نمی شود.

صفحه اتوکلاو در روبه رو: این اتوکلاو ها به دلیل راحتی استفاده از آن ها، به طور وسیع در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند. اما در استفاده از این اتوکلاو ها نیز باید نهایت دقت را لحاظ کرد. این اتوکلاو ها جعبه ای شکل هستند و در درونشان به واحد تبدیل آب به بخار آب مجهز هستند. کنترل اتوکلاو به اپراتور این امکان را می دهد تا دمای مورد نظر را تنظیم و مدت زمان اتوکلاو را تعیین کند.

همچنین این اتوکلاو ها حاوی وسیله ای برای اندازه گیری و نمایش فشار و دما هستند. اتوکلاو هایی که از جلو باز می شوند معمولا بزرگتر از مدل اول هستند . به همین دلیل برای استریلیزاسیون مواد و وسایل در حجم زیاد و در بیمارستان ها مورد استفاده قرار می گیرند.

شاخص های کنترل کارکرد اتوکلاو

اندیکاتور های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مختلفی برای بررسی دما و زمان استریلیزاسیون توسط اتوکلاو در بازار وجود دارد. از انواع شاخص های شیمیایی می توان به چسب های اتوکلاو اشاره کرد. این چسب ها در بسته بندی لوازم پزشکی استفاده می شوند و از خاصیت تغییر رنگ در دمای معین برخوردار هستند. به عنوان مثال، در نوعی از این نوار چسب ها که دارای خطوط سیاه رنگ در زمینه سفید است، در صورت کارکرد مناسب اتوکلاو و در دمای ۱۲۱ درجه، رگه های سیاه روی نوار چسب ناپدید می شود. شاخص های بیولوژیکی، شامل اسپور باکتری های مقاوم به حرارت می شود.

Geobacillus stearothermophilus، از جمله این باکتری ها است که در صورت نرسیدن اتوکلاو به دمای هدف، کلنی های اسپور دار این باکتری طی روند انکوباسیون جوانه زده و باعث تغییر رنگ محیط کشت خواهد شد. در توضیح  برخی شاخص های فیزیکی نیز می توان به  آلیاژ های تشکیل شده از فلزات مختلف اشاره کرد که در دمای مورد نظر ذوب می شوند و یا تغییر رنگ می دهند.

همچنین، روند استریلیزاسیون در برخی انواع دستگاه اتوکلاو توسط رایانه و با سیستم F0-F-nought کنترل می شود. مقدار F0 بر کسری از دقیقه تنظیم می شود که برابر با ۱۲۱ درجه سانتی گراد یا ۲۴۹ درجه فارنهایت و یا معادل فشار۱۵ lbs بالاتر از فشار اتمسفر در ۱۵ دقیقه، می باشد.