Bezpieczne autoklawowanie butelek szklanych
Autor artykułu: DWK Life Sciences
Autoklaw to specjalistyczny sprzęt służący do fizycznej dezynfekcji i sterylizacji. Cały proces przebiega przy użyciu połączenia pary wodnej, wysokiego ciśnienia i czasu. Para wodna jest szczególnie skuteczna, jeśli chodzi o transfer energii termicznej (w porównaniu z suchym powietrzem) i może przeprowadzić sterylizację pełnego wsadu w temperaturze 121°C w ciągu zaledwie 15 minut.
Większość laboratoryjnych butelek szklanych nadaje się do autoklawowania. Ważne jest jednak, aby zwrócić uwagę na pewne podstawowe różnice pomiędzy rodzajami produktów szklanych używanych w laboratorium, a także na najlepsze praktyki podczas przeprowadzania cyklu autoklawowego.
W tym artykule odpowiadamy na częste pytania i udzielamy porad na temat bezpiecznego autoklawowania butelek szklanych.
1) Czy wszystkie typy laboratoryjnych butelek szklanych można bezpiecznie autoklawować?
Przed przystąpieniem do autoklawowania butelek laboratoryjnych należy ustalić, czy dany typ szkła i butelki nadaje się do tego procesu. Butelki ze szkła borokrzemowego można bezpiecznie autoklawować, ponieważ materiał ten ma bardzo dobrą odporność na szok termiczny. Istnieje znacznie większe ryzyko pęknięcia podczas autoklawowania butelek wykonanych ze szkła sodowo-wapniowego lub szkła krzemianowego i choć autoklawowanie butelek tego typu jest możliwe, to materiał ten nie wykazuje takiego samego marginesu bezpieczeństwa.
Butelki laboratoryjne z powłoką z tworzywa sztucznego mogą być również bezpiecznie autoklawowane, jednak w trakcie procesu autoklawowania materiał powłoki podlega hydrolizie przez parę wodną. Oznacza to, że są one zazwyczaj w stanie wytrzymać mniej cykli autoklawowania niż niepowlekane szklane butelki.
Zazwyczaj nie należy napełniać szklanych pojemników powyżej 75% pojemności nominalnej, ponieważ pozwala to na rozszerzenie się cieczy i ewentualne spienienie oraz zapobiega przelaniu. Bezpieczny poziom napełnienia zależy jednak także od rodzaju cieczy. Butelki szklane w wodą lub buforami wodnymi mogą być napełniane do zaznaczonej linii napełnienia pojemnika. Natomiast butelki używane do sterylizacji pożywek na bazie agaru powinny być napełnione tylko do 50% pojemności.
2) W jaki sposób należy umieszczać butelki w autoklawie?
Po pierwsze, przy obsłudze autoklawu wskazane jest stosowanie środków ochrony osobistej. Zazwyczaj powinny one obejmować pełną ochronę oczu/twarzy, obuwie z zasłoniętymi palcami oraz rękawice odporne na działanie wysokich temperatur służące do wyjmowania przedmiotów, zwłaszcza gorących naczyń szklanych.
Należy unikać przepełniania autoklawu, aby umożliwić cyrkulację pary w celu przeprowadzenia skutecznego procesu sterylizacji. Zaleca się również upewnienie się, że butelki zostały wyczyszczone przed umieszczeniem ich w autoklawie. Zapobiegnie to zapiekaniu się substancji zanieczyszczających na ściankach butelki.
Do dużych, ciężkich butelek, takich jak butelki 20-litrowe, należy wlać niewielką ilość wody destylowanej (WFI lub wody oczyszczonej), aby wspomóc proces generowania pary wodnej podczas suchej sterylizacji (pustych butelek) w autoklawie.
3) Jak sterylizować parowo szklane butelki z zakrętkami?
Podczas sterylizacji lub autoklawowania butelek, zakrętka musi być luźno zakręcona, maksymalnie na jeden obrót. W zamkniętym naczyniu zawartość rozszerzy się, powodując dużą różnicę ciśnień (powyżej 4 barów bezwzględnych), co może spowodować wybuch. Ponadto zbyt mocno dokręcone zakrętki mogą wytworzyć próżnię w butelce w fazie chłodzenia. Jeśli butelki nie są prawidłowo odpowietrzone, ciecz wewnątrz nie może dojść do temperatury wrzenia podczas fazy ponownego schładzania, a zatem pozostanie przegrzana przez dłuższy czas. Nigdy nie należy szczelnie zamykać ani przenosić pojemników z przegrzanymi cieczami. Przy luźno dokręconej zakrętce (1/2 obrotu) nie ma różnicy ciśnień między parą wewnątrz autoklawu i wewnątrz butelki.
Butelki można bezpiecznie autoklawować z dokręconymi zakrętkami, jeśli autoklaw parowy jest wyposażony w funkcję pomocniczej kompensacji ciśnienia.
W autoklawach tradycyjnych (bez kompensacji ciśnienia) odpowietrznik membranowy jest bezpieczniejszą i wygodniejszą opcją. Dwukierunkowe wyrównanie ciśnienia odbywa się przez membranę ePTFE 0,2 mikrona, umożliwiając jednocześnie zachowanie szczelnego zamknięcia zakrętki w celu zmniejszenia ryzyka zanieczyszczenia po zakończeniu procesu autoklawowania. Odpowietrzników membranowych nie należy stosować w przypadku butelek o pojemności większej niż 3500 ml.
W przypadku działań z zakresu GMP, zastosowań medycznych lub butelek o pojemności 5 litrów lub większej, użycie jednoportowej nasadki łączącej wyposażonej w sterylny filtr odpowietrzający byłoby bardziej odpowiednim rozwiązaniem niż nasadki membranowe. Można użyć na przykład jednoportowej stalowej nasadki GL 45 ze sterylnym filtrem klasy farmacentycznej 0,2 mikrona 50 mm, w wersji dyskowej lub kapsułowej. Ta opcja jest szczególnie zalecana do większych butelek o pojemności powyżej 2 litrów.
4) Czy przed autoklawowaniem na górze butelek należy położyć folię aluminiową?
Jest to powszechna praktyka w wielu laboratoriach badawczych, jednak folia położona na wierzchu szklanych pojemników zmniejsza prawdopodobieństwo ich prawidłowej sterylizacji. Folia musiałaby być luźna, tak aby umożliwiała swobodną penetrację pary, a to z kolei nie chroni przed zanieczyszczeniem po sterylizacji.
5) Jak długo powinien trwać cykl autoklawowania?
Sterylizację parową należy przeprowadzać w temperaturze + 121, 126 lub + 134°C, w zależności od zastosowania. Według brytyjskiej normy BS EN 285:1997 8.3.1: „Czas powinien wynosić nie mniej niż 15 min, 10 min i 3 min w przypadku sterylizacji w temperaturze odpowiednio 121°C, 126°C oraz 134°C”.
Dobrą praktyką jest korzystanie ze wskaźnika biologicznego lub chemicznego informującego o prawidłowej pracy autoklawu. Jeśli któryś ze wskaźników zawiedzie, należy obejrzeć autoklaw w celu ustalenia i skorygowania problemu. Ważna jest również ponowna sterylizacja wsadu po rozwiązaniu problemu, tak aby mieć pewność, że naczynia są sterylne.
Można również przyklejać do naczyń taśmę autoklawową, na której nadruk staje się widoczny po osiągnięciu temperatury krytycznej. Jednak w przeciwieństwie do innych metod, takich jak wskaźniki biologiczne, taśma nie potwierdza, że sterylizacja została przeprowadzona. Za jej pomocą można natomiast odróżnić przedmioty, które zostały i nie zostały poddane autoklawowaniu.
Przy wyjmowaniu przedmiotów z autoklawu należy pamiętać, aby odsunąć twarz i ciało od drzwiczek i pary wodnej. Dobrą praktyką jest również otwarcie drzwiczek i, w miarę możliwości, odczekanie dziesięciu minut, aby przedmioty mogły się schłodzić. Należy zawsze poczekać, aż materiały autoklawowane osiągną temperaturę pokojową przed ich transportem.
6) Jak często można autoklawować butelki laboratoryjne?
Liczba cykli autoklawowania, którym można poddać produkt, zależy od rodzaju autoklawowanej butelki szklanej, przy czym butelki ze szkła sodowo-wapniowego i butelki powlekane tworzywem sztucznym mogą wytrzymać mniej cykli autoklawowania niż niepowlekane borokrzemowe butelki laboratoryjne 3.3.
Mimo doskonałej odporności szkła borokrzemowego 3.3 na szok termiczny, butelki te z czasem mogą ulec uszkodzeniu i stać się niezdatne do autoklawowania. Dzieje się tak dlatego, że wytrzymałość szkła borokrzemowego na rozciąganie jest w dużym stopniu zależna od stanu jego powierzchni. Jeśli szkło zostanie zarysowane, nawet submikroskopowo, jego wytrzymałość znacznie się zmniejsza. W związku z tym butelki z nieporysowaną powierzchnią można bezpiecznie wielokrotnie poddawać sterylizacji ciśnieniowej, jednak w przypadku starszych butelek może być inaczej.
Niestety nie można przewidzieć, kiedy starsza butelka pęknie. DWK Life Sciences zaleca zatem systematyczną wymianę naczyń oraz dokładną kontrolę wzrokową przed użyciem pod kątem wszelkich śladów zadrapań, wyszczerbień lub innych wad. W przypadku ich stwierdzenia produkt powinien zostać wycofany z użytku i natychmiast wyrzucony.