Какие другие температуры и время можно использовать для автоклавирования? Помимо 121°C в течение 15 минут

Помимо стандартных 121°C в течение 15 минут, наиболее распространенной альтернативной настройкой автоклава является 134°C (273°F) в течение 3-5 минут. Существуют и другие специализированные циклы, такие как увеличенное время для больших объемов или специальные протоколы для уничтожения высокоустойчивых прионов, которые могут требовать выдержки при 134°C в течение 18 минут или дольше. Выбор полностью зависит от стерилизуемого материала и требуемой скорости.

Основной принцип заключается не в одном волшебном числе, а в обратной зависимости: по мере увеличения температуры и давления насыщенного пара можно сократить время воздействия, необходимое для достижения полной стерилизации.

Принцип: почему температура и время взаимозаменяемы

Автоклав стерилизует не сухим жаром; он стерилизует насыщенным паром высокого давления. Это различие критически важно для понимания того, как работают различные циклы.

Роль насыщенного пара

Создание давления в камере автоклава позволяет воде кипеть при температуре значительно выше ее нормальных 100°C (212°F). Этот перегретый пар высокого давления является стерилизующим агентом.

Когда этот пар контактирует с более холодными предметами в загрузке, он быстро конденсируется обратно в жидкую воду, высвобождая огромное количество энергии, известной как скрытая теплота.

Эта внезапная передача тепла мгновенно денатурирует основные белки и ферменты в бактериях, вирусах и спорах, делая их неактивными и неспособными к размножению.

Взаимодействие переменных

Температура, давление и время неразрывно связаны. Вы не можете изменить одно, не затронув другие.

Более высокие температуры вызывают более бурную и быструю денатурацию микробных белков. Поэтому более высокая температура, например 134°C, может достичь того же уровня стерильности за долю времени, необходимого при 121°C.

Стандартные и альтернативные циклы стерилизации

Хотя теоретически возможно бесчисленное множество комбинаций, профессиональные и медицинские учреждения полагаются на несколько хорошо проверенных циклов.

Универсальный стандарт: 121°C

Цикл 121°C (250°F) при 15 фунтах на квадратный дюйм в течение минимум 15 минут является наиболее широко используемой настройкой. Он эффективен для подавляющего большинства общих лабораторных применений, включая среды, стеклянную посуду и инструменты.

Эта настройка обеспечивает надежный баланс, будучи достаточно горячей, чтобы убивать термостойкие споры, не повреждая большинство лабораторных пластмасс (например, полипропилен) и не разрушая обычные компоненты сред.

Высокоскоростная альтернатива: 132-134°C

Для применений, где скорость критична, используются циклы при 132°C до 134°C (270-273°F) при приблизительно 30 фунтах на квадратный дюйм. Время воздействия резко сокращается до всего лишь 3-5 минут.

Это часто называют "быстрой стерилизацией" и обычно используется в медицинских учреждениях для быстрой стерилизации неупакованных инструментов между процедурами.

Особый случай: деактивация прионов

Прионы, инфекционные белки, ответственные за такие заболевания, как болезнь Крейтцфельдта-Якоба (БКЯ), известны своей устойчивостью к стандартным методам стерилизации.

Деактивация прионов требует более агрессивного подхода. Всемирная организация здравоохранения часто рекомендует цикл 134°C в течение минимум 18 минут, при этом некоторые протоколы продлевают это время до 60 минут для максимальной безопасности.

Важнейший фактор: размер и плотность загрузки

Крайне важно понимать, что таймер запускается только после того, как сама загрузка достигнет целевой температуры. Это "время проникновения тепла" часто является самой продолжительной частью цикла.

Большая колба с жидкостью или плотный пакет с биологически опасными отходами будут достигать 121°C в своей сердцевине гораздо дольше, чем один металлический инструмент. Для таких загрузок общее время цикла часто увеличивается до 30, 45 или даже 60 минут, чтобы обеспечить соблюдение 15-минутного времени воздействия по всей загрузке.

Понимание компромиссов и рисков

Выбор более быстрого, горячего цикла не всегда является лучшим вариантом. Он связан со значительными компромиссами, которые необходимо учитывать.

Совместимость материалов

Более высокие температуры могут быть разрушительными. Многие обычные пластмассы деформируются или плавятся при 134°C. Чувствительные растворы, такие как среды для клеточных культур с сахарами или витаминами, могут разрушаться или карамелизоваться под воздействием интенсивного тепла, становясь непригодными для использования.

Риск неполной стерилизации

Самый большой риск — это неспособность достичь стерильности. Простое сокращение времени без соответствующего и подтвержденного увеличения температуры приведет к неудачному циклу. Это особенно опасно при плотных или жидких загрузках, где проникновение тепла происходит медленно.

Необходимость валидации

Независимо от выбранного цикла, его эффективность для вашей конкретной загрузки должна быть проверена. Используйте химические индикаторы (ленты или полоски, меняющие цвет) в каждой загрузке и проводите периодическую валидацию с помощью биологических индикаторов (флаконов с высокоустойчивыми спорами), чтобы доказать, что ваш процесс работает.

Выбор правильного цикла для вашего применения

Используйте свою конкретную цель, чтобы определить подходящую отправную точку для цикла автоклавирования.

• Если ваша основная задача — рутинная стерилизация сред, стеклянной посуды или отходов: Используйте стандартный режим 121°C в течение 15 минут, увеличивая общее время до 30-60 минут для больших объемов.
• Если ваша основная задача — скорость для неупакованных, непористых инструментов: Цикл 132-134°C в течение 3-5 минут является наиболее эффективным выбором.
• Если ваша основная задача — стерилизация термочувствительных пластмасс или растворов: Придерживайтесь более низкой температуры 121°C, чтобы минимизировать повреждение материалов.
• Если ваша основная задача — обеззараживание материалов, потенциально зараженных прионами: Вы должны использовать расширенный цикл, например, 134°C в течение не менее 18 минут.

Понимание этих основных принципов позволяет вам выйти за рамки стандартных настроек и реализовать процесс стерилизации, который будет безопасным и эффективным для ваших конкретных потребностей.

Сводная таблица:

Применение	Рекомендуемый цикл	Ключевые соображения
Рутинная стерилизация (среды, стеклянная посуда)	121°C в течение 15-60 мин	Увеличить время для больших/плотных загрузок; безопасно для большинства пластмасс
Высокоскоростная (быстрая стерилизация)	134°C в течение 3-5 мин	Идеально для неупакованных инструментов; избегать термочувствительных материалов
Деактивация прионов	134°C в течение 18-60 мин	Требуется для контаминантов высокого риска; проверьте совместимость материалов
Термочувствительные пластмассы/растворы	121°C с увеличенным временем	Предотвращает деформацию/разрушение; проверьте проникновение для плотных загрузок

Оптимизируйте процесс стерилизации в вашей лаборатории с KINTEK
Выбор правильного цикла автоклавирования критически важен для безопасности, эффективности и целостности материалов. В KINTEK мы специализируемся на лабораторном оборудовании и расходных материалах, предлагая автоклавы, адаптированные к вашим конкретным потребностям — будь то работа с обычными средами, термочувствительными пластмассами или контаминантами высокого риска. Наши эксперты помогут вам валидировать циклы, обеспечить соответствие требованиям и максимально продлить срок службы оборудования.
Готовы улучшить свой протокол стерилизации? Свяжитесь с нами сегодня для получения индивидуальной консультации!