استریلیزاسیون با اتوکلاوهای H2O2 و اهمیت اندازه گیری فشار در آن
اما این نوع اتوکلاو چیست؟ و چرا نظارت بر فشار آن مهم است؟
استریلیزاسیون با اتوکلاوهای H2O2 (اتوکلاو پراکسید هیدروژن) برای استریل با فشار و دمای کم
این اتوکلاوها حضور فزاینده ای در بیمارستان های سراسر جهان دارند.
اما این نوع از اتوکلاو چی هست؟ و چرا نظارت بر فشار آن مهم است؟
برای پاسخ به این سوالات باید یک قدم به عقب برداشت…
اتوکلاو چیست؟
کلمه اتوکلاو ترکیبی از کلمه یونانی auto “تنها” و کلمه لاتین clave “کلید” است. در لغت به معنای “به خودی خود بسته می شود”.
نامی که به خوبی نحوه کار این ابزارها را توصیف می کند.
در واقع اتوکلاو ظرفی است که به دلیل اختلاف فشار بین داخل و خارج اجازه می دهد تا اجزای آن برای همیشه بسته بمانند.
این اصل اساسی است که زودپز نیز با آن کار می کند. و ما می توانیم آن را به عنوان رایج ترین اتوکلاو تعریف کنیم. اما مطمئنا تنها این نیست.
اتوکلاوها می توانند کاربردهای زیادی داشته باشند. اصلی ترین و مهم ترین کاربرد اتوکلاوها استریلیزاسیون است.
اتوکلاوها در چه جاهایی استفاده می شوند ؟
اتوکلاوهای استریلیزاسیون به طور کلی در بیمارستان ها، کلینیک های دندانپزشکی و تولید کنندگان لوازم پزشکی وجود دارد.
از اتوکلاو برای ضدعفونی انواع مختلف اشیاء، از ابزار جراحی گرفته تا پروتز، از پارچه کتانی تا تجهیزات پزشکی استفاده می شود.
اما چرا اتوکلاو برای این نوع فعالیت بسیار مفید و کاربردی است ؟
مکانیسم استریلیزاسیون توسط اتوکلاو با بخار اشباع
اتوکلاو بخار اشباع رایج ترین سیستم برای استریل کردن محصولات است.
وقتی اشیایی که قرار است استریل شوند وارد اتوکلاو شدند. هوا به طور کامل از اتوکلاو خارج می شود و تخلخل بار نیز از بین می رود. به این ترتیب بخار می تواند به همه جا نفوذ کند. در غیر اینصورت وجود هوا می تواند دمای داخلی اتوکلاو را ناهموار کند و فرآیند استریلیزاسیون را به خطر بیندازد.
سپس اتوکلاو حرارت داده می شود تا آب به جوش آید. در این مرحله ذرات آب به حالت گازی، یعنی به بخار آب تبدیل می شوند.
در حالی که اتوکلاو گرم می شود، ذرات بخار که با ذرات آب مایع برخورد می کنند گرمای خود را آزاد می کنند و به حالت مایع باز می گردند. در همین حال، ذرات دیگر در حالت مایع به حالت گازی تغییر می کنند.
این فرآیند زمانی تثبیت می شود که تعداد مولکول های گازی با تعداد مولکول های مایع برابر باشد. این حالت به “بخار اشباع” معروف است.
در پایان فرآیند استریلیزاسیون، بار خنک می شود و از اتوکلاو استخراج می شود تا با دقت بسیار زیاد خشک شود. در واقع، هر گونه رکود آب، به خصوص اگر در داخل بار باشد، واحه های کوچکی برای هر باکتری باقی مانده یا برای تازه واردانی است که می توانند این محیط را پس از عقیم سازی مستعمره کنند.
محدودیت های اتوکلاو بخار اشباع
فرآیند استریلیزاسیون با بخار بسیار متنوع و کارآمد است. به عنوان مثال، برای بهداشت ابزارهای جراحی استفاده می شود.
با این حال، برای موارد زیر مناسب نیست:
- کلیه موادی که نمی توانند با آب تماس پیدا کنند.
- تمام مواد فاسد شدنی در برابر حرارت، مانند پلاستیک.
دیتالاگر دما و فشار (مخصوص اتوکلاو بخار اشباع)
برای کالیبراسیون اتوکلاوهای بخار اشباع می توانید از دیتالاگر مخصوص استفاده نمایید. دیتالاگر مدل PressureDisk ساخت شرکت TecnoSoft اختصاصا برای این منظور طراحی شده است.
روش های استریلیزاسیون جایگزین چیست ؟
در سال های گذشته روش های دیگری برای استرلیزاسیون موارد ذکر شده پیشنهاد شده است. آیا واقعا برخی از روش ها تا چه مقدار قابلیت اجرای گسترده دارند؟؟
اشعه گاما
آنها تشعشعات یونیزه کننده هستند که می توانند الکترون ها را هنگام عبور از ماده آزاد کنند. هنگامی که پرتوهای گاما از مولکول های آلی عبور می کنند، واکنش های شیمیایی ایجاد می کنند که به آنها آسیب می رساند. این ویژگی به آنها قدرت استریل کنندگی بالایی می دهد، اما آنها را برای سلامتی انسان خطرناک می کند.
اتیلن اکساید
قرار گرفتن باکتری ها در معرض این گاز بلافاصله آنها را از بین می برد. این ترکیب بی رنگ بوی شیرینی دارد، سمی است و به دلیل اشتعال پذیری شدید، مدیریت آن بسیار دشوار است.
اتوکلاو پراکسید هیدروژن – H2O2
فرآیند عقیم سازی با H2O2، مانند سیستم “کلاسیک” با بخار، حذف کامل هوا را فراهم می کند. اما به جای آب از H2O2 (پراکسید هیدروژن) استفاده می کند.
با توجه به حالتهای مختلف استريلیزاسیون، می توان به سادگی نتيجه گرفت كه:
استريل با روش پلاسما (H2O2) تميزترين و ايمن ترين روش استريل در دما و فشار پايين است.
اتوکلاو پراکسید هیدروژن (پلاسما) چیست ؟
پراکسید هیدروژن (H2O2)، از دیدگاه مولکولی، چیزی بیش از آب (H2O) با یک اتم اکسیژن اضافی نیست. پیوندهای اتم اکسیژن در شرایط “عادی” مولکول نیستند، اما بسیار ناپایدار هستند. این منجر به بی ثباتی مشخص این مولکول می شود که تمایل دارد به راحتی اکسیژن را به سایر ترکیبات آزاد کند.
فرآیند عقیم سازی با H2O2، مانند سیستم “کلاسیک” با بخار، حذف کامل هوا را فراهم می کند. اما به جای آب، پراکسید هیدروژن پمپ می کنند.
در این اتوکلاو H2O2 گرم نمی شود، اما تحت یک میدان الکتریکی قوی قرار می گیرد که آن را به پلاسما تبدیل می کند. این حالت جایگزینی از ماده برای حالت های متعارف جامد، مایع و گاز است. میتوانیم آن را گازی متشکل از اتمهایی با تعداد نامتعادل الکترون تصور کنیم. اتم های پلاسما، برای جبران عدم تعادل، مانند آهنربا رفتار می کنند و با اتم هایی با بار الکتریکی مخالف پیوند ایجاد می کنند. اغلب اتم های پلاسما با چنان نیرویی خود را تحمیل می کنند که پیوندهای مولکول های موجود را باز می کنند و ترکیبات جدیدی را تشکیل می دهند.
این دقیقا همان چیزی است که در اتوکلاو بین پراکسید هیدروژن، برای آنزیم ها و اسیدهای نوکلئیک موجودات زنده اتفاق می افتد. پلاسما باعث ایجاد واکنش های زنجیره ای با ترکیبات آلی می شود. از نقطه نظر شیمیایی، اتوکلاو جداسازی واقعی مولکول هایی است که ویروس ها و باکتری ها را می سازند. هنگامی که این فرآیند به پایان می رسد، آسیب گزارش شده به موجودات زنده به قدری عمیق است که به آنها اجازه زنده ماندن نمی دهد. در پایان استریلیزاسیون (عقیم سازی) موفقیت آمیز بود!
مزایاو کاربرد اتوکلاو H2O2 یا پلاسما
مزایای اتوکلاو پلاسما
نیازی به گرمایش ندارد.
عملیات استریلیزاسیون (عقیم سازی) را می توان با خیال راحت حتی در دمای محیط انجام داد.
برای استریل کردن محصولات دارای چین و چروک یا حفره بسیار مفید است. ویژگی ای که این فرآیند را با توجه به عقیم سازی با اشعه گاما که فقط بر روی سطوح در معرض اثر قرار می دهد بسیار رقابتی می کند.
پراکسید هیدروژن قابل اشتعال نیست و نسبت به اتیلن اکسید برای سلامتی خطر بسیار کمتری دارد.
این روش آلودگی ایجاد نمی کند. اکسیژن و آب را به عنوان محصول زائد فرآیند استریل کردن آزاد می کند.
نسبت به سایر سیستم های استریلیزاسیون به انرژی کمتری نیاز دارد، در حالی که قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارد.
فرآیند بسیار سریع است (معمولاً 1 تا 2 ساعت طول می کشد).
برای تجهیزات و وسایل حساس کاربرد فراوانی دارد.
- مانند سایر روش ها بوی نامطبوع تولید نمی کند.
موارد استفاده اتوکلاو H2O2
- وسایل حساس به دما مانند کاتتر، ماسک یا سرنگ های پلاستیکی
- پروتزهای کاشت زانو، مچ پا، لگن، فک و غیره
- کاشت حلزون (سیستم هایی که تکانه های الکتریکی را به عصب آکوستیک می فرستند) و سایر کاشت های متشکل از چندین عنصر.
اندازه گیری فشار در اتوکلاوهای H2O2 و خلا پیرانی
برای تحت کنترل نگه داشتن شرایط اتوکلاو پراکسید هیدروژن، اندازه گیری فشار داخلی آن در حین کار بسیار مهم است.
یک شرکت فرانسوی متخصص در تست اتوکلاو دقیقا به همین دلیل به شرکت TecnoSoft ایتالیا مراجعه کرد.
با نگاهی به درخواست مشتری، ابتدا مدل پرشردیسک (Pressuredisk) را به او پیشنهاد شده است. با این حال، متوجه شده اند که این مدل کافی نیست. در واقع در این نوع اتوکلاوها فشار فوق العاده کم است. هیچ یک از دستگاه های موجود برای این هدف مناسب نبود. ایجاد یک مدل جدید ضروری به نظر می رسید.
مطالعه این مورد خاص شرکت تکنوسافت را به ایده ساخت یک دیتالاگر جدید بر اساس اصل خلاء پیرانی سوق داد.
خلاء پیرانی چیست؟
فیزیکدان مارچلو استفانو پیرانی (که با وجود نام آلمانی بود) کشف کرد که محاسبه فشار اتمسفر با دقت بسیار بالا بر اساس مقاومت الکتریکی یک سیم مسی امکان پذیر است. اما چگونه؟
بیایید با این واقعیت شروع کنیم که گرما از طریق تماس بین اتم ها منتقل می شود. هر چه اتم ها بیشتر در تماس باشند، امکان تبادل حرارت بیشتر می شود.
بنابراین بیایید یک سیم فلزی را در نظر بگیریم که با یک جریان الکتریکی ثابت و یک محفظه پر از هوا عبور کرده است. مولکول های هوا گرما را با مولکول های سیم مبادله می کنند. هر چه تعداد مولکول ها بیشتر باشد تبادل حرارتی بیشتری صورت می گیرد. از آنجایی که فشار هوا به مقدار مولکول های موجود در محفظه هوا بستگی دارد، می دانیم که بین تبادل حرارت و فشار همبستگی وجود دارد.
در عین حال می دانیم که مقاومت الکتریکی سیم با دما متناسب است. بنابراین، هر چه دمای سیم بالاتر باشد (و در نتیجه فشار کمتر)، مقاومت بیشتر می شود.
مقاومت را می توان با قانون اهم محاسبه کرد، بنابراین V = RI (ولتاژ برابر است با حاصل ضرب مقاومت ضربدر جریان الکتریکی). با داشتن مقدار ولتاژ و آن مقدار جریان الکتریکی، می توانیم مقدار مقاومت و در نتیجه فشار اتمسفر را نیز بدست آوریم.
از ایده تا ساخت دیتالاگر اختصاصی
به دنبال استفاده از اصل خلاء پیرانی، پروژه ای در شرکت تکنوسافت طراحی شد. تا نیازهای مشتری، محدوده عمل لاگر و جزئیات فنی لازم برای به دست آوردن نتیجه مورد نیاز مشخص گردد.
پس از تامین حسگر مناسب و نصب در نمونه اولیه دیتالاگر، آزمایشهای اندازهگیری متعددی انجام شد.
پس از انجام چندین آزمایش موفق، آن را Pirani Vacuum Logger نامیدند و تولید آن رسما شروع شد.
دیتالاگر پیرانی که می توانید در سایت مابه عنوان نماینده رسمی مشاهده کنید. Pirani Vacuum logger دقیقاً همینطور متولد شد! شرکت تکنوسافت از یک نیاز واقعی یکی از مشتریان خود شروع کرد و روی آن کار کرد تا یک محصول جدید ایجاد نماید.
اگر شما نیز به اندازه گیری های بسیار خاصی نیاز دارید و نمی توانید دیتالاگر مناسب برای خود پیدا کنید، ما می توانیم راه حل مناسبی برای نیازهای اندازه گیری شما ارائه دهیم.
کارشناسان ما برای مشاوره و تسهیل تصمیم گیری در خرید شما، همراه شما خواهند بود.
سوالات خود را در زیر همین مطلب ، بپرسید. کارشناسان ما، در اسرع وقت پاسخگو خواهند بود.