Bu blog yazısında, buhar sterilizatörleri olarak da bilinen otoklavlar için laboratuvar sıvılarına bakacağız.
Sıvılar:
Otoklavlama sıvıları bazı benzersiz zorluklar sunar. Sıvılar yüksek ısı kapasitesine sahip olduğundan, sıvıların sterilize edilmesi diğer ortamlara göre daha uzun sürer. Katıların aksine, sıvıların ısınması ve soğuması çok daha uzun sürer ve sonuç olarak toplam döngü süresi önemli ölçüde artar.
Sıvılarla, başarılı bir sterilizasyon sağlamak için hazneden havanın uzaklaştırılmasına gerek yoktur, oysa katılarda, bir yük içindeki olası içi boş boşluklar nedeniyle tüm havayı çıkarmamız gerekir. Katılar söz konusu olduğunda, buhar sterilizasyon ortamıdır ve yükün içine nüfuz etmeli ve tüm yüzeylerle temas etmelidir, bu nedenle tüm havanın çıkarılması gerekir. Hava yükün içinde kalsaydı (düşünün, uzun bir beher veya şişenin içinde), bu, buharın yükün tüm yüzeylerine ulaşma yeteneğini tehlikeye atar.
Bununla birlikte, içi boş alanları olmayan sıvılar, sıvıyı ısıtmak için ortam olarak buhar kullanır, ancak gerçek sterilizasyon, artan sıcaklığı nedeniyle sıvının kendisini sterilize etmesiyle gerçekleşir. Bu nedenle, hazne havasını çıkarmaya gerek yoktur.
Ayrıca, hızlı bir şekilde ısıtma ve soğutma sıvılarının hassas yapısı nedeniyle, otoklavın içinde kaynamalarını önlemek için özel önlemler alınmalıdır. Yaygın olarak bilindiği gibi boil-over etkisi, sıvı kaybına neden olduğu ve otoklavın içinde bir karışıklık yarattığı için sorunludur. Açıkçası, hiçbir araştırmacı, hem nahoş hem de potansiyel olarak tehlikeli olan bir sıvı döngüsünün sonunda sıçrayan sıcak sıvıyı veya patlamış cam eşyaları temizlemekten hoşlanmaz.
Sıvı Soğutma
Sıvı sterilizasyon için soğutma sürelerini azaltmak, sadece zamandan tasarruf etmek için değil, daha da önemlisi, yükün bütünlüğünü korumak ve sıvıların "aşırı pişmemesini" sağlamak için (aşırı pişemeyen su hariç) büyük önem taşır. Sıvı soğutma için iki soğutma uygulaması mevcuttur:
- Hızlı Sıvı Soğutma, yüklü ortam (normal oda sıcaklığı) koşullarında soğumaya bırakmaktan %75 daha hızlı soğutacaktır. Sterilizasyon aşaması tamamlandıktan sonra, basınçlı havanın mikrobiyolojik bir filtreden hazneye zorlanmasıyla oda basıncı arttırılır. Basınçtaki bu artış, normalde düşük basınç koşullarında meydana gelecek kaplarda kaynama, dökülme ve çatlakları önler. Basınç arttığı için sıcaklık daha sonra güvenle düşürülebilir. Hazneyi soğutmak ve yüklemek için hazne ceketinden soğuk su sirküle edilir [ceketlerle ilgili büyük otoklav makale bölümüne bağlantı bağlantısı]. Soğuk su ve basınçlı havanın getirilmesinin bu kombinasyonu, sıvı yükünün sıcaklığını hızlı ve güvenli bir şekilde azaltmaya yardımcı olur.
- Süper Hızlı Sıvı Soğutma Odanın içine yüksek basınçlı hava ve odanın duvarlarında dolaşan soğuk suyun eklenmesine ek olarak, ısıyı yükten soğuk oda duvarlarına daha verimli bir şekilde aktaran hava sirkülasyonunu hızlandırarak soğutmayı daha da hızlandırmak için bir fan kullanılabilir. Süper hızlı sıvı soğutma, sıvı döngü sürelerini %90'a kadar azaltabilir.
İki Sıcaklık Sensörü
Haznedeki sıcaklık, kabın içindeki sıvı aynı sıcaklığa ulaşmadan önce 121 ℃ sterilizasyon sıcaklığına ulaşabilir. Ve tam tersi de doğrudur: hazne, sıvı yükten çok daha hızlı soğur. Bu eşitsizliği hesaba katmak için, sıvının sıcaklığının doğru bir şekilde okunmasını sağlamak için sıvı yükünün içine yerleştirilen iki esnek sıcaklık sensörü kullanıyoruz, böylece sıvının sıcaklığının sterilizasyon için uygun seviyeye ne zaman ulaştığını bilmemizi sağlıyoruz. İki esnek sıcaklık sensörü, soğutma aşaması sırasında haznenin içindeki koşulları kontrol etmek için de kullanılır. Sonuç olarak, boil-over'ın neden olduğu tehlikeli karışıklıklardan kaçınabiliyor ve kapıyı açmak için güvenli koşullar sağlayabiliyoruz. İki sıcaklık sensörü (farklı gemilerde) kullanmamızın nedeni güvenliktir. Bunlardan birine bir şey olursa, örneğin konteyner kırılması, o zaman iki okuma arasında bir fark olacaktır, böylece otoklav operatörünün döngüyü durdurması ve odanın içindeki sıcaklık ve basınç kapıyı açmak için güvenli koşullara dönene kadar kapıyı kilitli tutması istenir.
Isıya Duyarlı Sıvı Ortam için Fo Özelliği
Sıvı sterilizasyon hakkında son bir nokta. Laboratuvar otoklavları Fo özelliğini (F-sıfır olarak telaffuz edilir) gerçekleştirebilecek şekilde tasarlanmıştır. Bu, yükün maruz kalma süresini yüksek sıcaklıklara, bu durumda hassas ısıya duyarlı sıvı ortamlara düşüren bir özelliktir. Sıvı ortamların yüksek sıcaklıklara maruz kaldığı toplam süreyi en aza indirirken, yükün bütünlüğü korunur ve laboratuvar için genel döngü süresi ve enerji maliyetleri azaltılır. Otoklav operatörünün ısınma süresi boyunca katkıda bulunan ısı enerjisini sterilizasyona katkıda bulunmuş olarak dikkate almasını sağlar. Bu, Fo değerlerinin ampirik olarak test edilmiş tabloları ile hesaplanır.
Örneğin, Fo özelliği, kolayca karamelize edilebilen ve dolayısıyla kullanım için diskalifiye edilebilen çok hassas bir sıvı için kullanışlıdır. Otoklav operatörü, Fo ampirik tablolarına dayanarak sıvıyı sterilize etmek için daha düşük bir döngü süresi hesaplayabilir. Normal bir sterilizasyon tutma süresi 15 dakikaya ayarlanırsa, Fo hesaplamasına göre saniye/dakika azaltılabilir. Bu, uygun sterilizasyonu sağlarken sıvının aşırı pişmesini önlemeye yardımcı olacaktır.
Bu kavramın arkasındaki bilimle ilgilenenler için, işte Fo zamanlarını hesaplamak için kullanılan gerçek denklem:
Fo = ΔtΣ10(T-121)/Z Fo değerleri bu denklem kullanılarak hesaplanır. Δt, Fo ölçümleri arasındaki zaman aralığıdır. T, t ve Z = 10oC zamanındaki yük sıcaklığıdır. Fo, sterilizasyon işlemi dönemi için yük sıcaklığının (T) ölçümlerinden belirlenen denklemdeki Σ ile temsil edilen kümülatif bir terimdir.
Sıvı Sterilizasyonu
Otoklavlama sıvılarının benzersiz zorluklarını tartıştık, bunların arasında en önemlisi kaynama etkisini önledi. Bunu başarmak için, sıvıların işlenmesi için toplam döngü süresini azaltan hızlı sıvı soğutma ve süper hızlı soğutmayı araştırdık. Daha sonra iki sıcaklık sensörünün tehlikeli dökülmeleri nasıl önlediğine ve uygun sıvı sterilizasyonunu nasıl sağladığına baktık. Son olarak, işleme sırasında yükün bütünlüğünü koruyan ve değerli işlem süresi ve enerji maliyetlerinden tasarruf sağlayan ısıya duyarlı sıvı ortam için Fo özelliğini araştırdık.