تاریخچه اتوکلاو
تاریخچه اتوکلاو

تاریخچه اتوکلاو

تاریخچه اتوکلاو : چارلز چمبرلند در سال 1879 اتوکلاو را اختراع کرد ، اما مفهوم استفاده از بخار در یک فضای بسته به منظور جلوگیری از بیماری به نوعی از سال 1679 وجود داشته است. اصول و روش های استریل در 150 سال گذشته تا حد زیادی بدون تغییر باقی مانده است. در حقیقت ، بیشتر پیشرفت های عمده در فناوری اتوکلاو از سال 1879 به جای تغییر در روند استریل نمودن ، حول نظارت بر فرآیند استریل ، ایمنی اتوکلاو و ایجاد چرخه ی ضد عفونی  صورت گرفته است.

اتو کلاو و اصطلاح ضد عفونی کننده ی بخار به نوعی با هم، هم معنی هستند. اتوکلاو اغلب در محیط آزمایشگاه استفاده می شود ، در حالی که دستگاه استریل کننده بیشتر در بیمارستان ها یا محیط های دارویی کاربرد دارد.

یکی از کاربرد های اتوکلاو در اتاق های کشت بافت گیاهی است.

اتوکلاوها از گرمای بخار خود برای از بین بردن عمر میکروبی که ممکن است در یک وسیله ی آلوده وجود داشته باشد استفاده می کنند. . پس از استریل وسیله ، می توان بدون ترس از ورود میکروارگانیسم های خارجی به یک محیط حساس مانند آزمایشگاه ، اتاق عمل بیمارستان ، مرکز تولید مواد غذایی و غیره ، از آن استفاده کرد. وسیله های مختلف باید برای مدت زمان مختلف و در دماهای مختلف استریل شوند. برخی از اتوکلاوها دارای ویژگیهای دیگری مانند عملکردهای خلا vac ، چرخه های ویژه و دیگ های بخار برقی هستند.

دلیل استفاده از بخار در تاریخچه اتوکلاو

برای از بین بردن سلول با گرما ، درجه حرارت آن باید تا حدی افزایش یابد که پروتئین های دیواره ی سلول شکسته و لخته شوند. بخار ، یک محیط بسیار کارآمد برای انتقال گرما است ، که آن را به یک روش عالی برای از بین بردن میکروب ها تبدیل می کند. از طرف دیگر ، هوا به دلیل مفهومی که به عنوان گرمای تبخیر شناخته می شود ، راهی بسیار ناکارآمد برای انتقال گرما / انرژی است .

برای رساندن یک لیتر آب به نقطه جوش (100 درجه سانتیگراد) به 80 کیلو کالری (کیلو کالری) انرژی گرمایی نیاز است برای تبدیل آن لیتر آب، به بخار به 540 کیلو کالری نیاز است ، این بدان معنی است که بخار در دمای 100 درجه سانتیگراد دارای هفت برابر انرژی در دمای 100 درجه سانتیگراد است.

این انرژی همان چیزی است که بخار را در تخریب میکروارگانیسم ها بسیار کارآمدتر می کند. وقتی بخار با جسم خنک تری روبرو می شود ، تبدیل به آب می شود. سپس ، تمام انرژی را که برای جوشاندن آب مستقیماً در آب استفاده شده است ، منتقل می کند. این فرایند سلول ها را بسیار کارآمدتر از هوا در دمای مشابه گرم می کند. به همین دلیل است که برای رسیدن به مرحله ی استریل از بخار استفاده می کنیم.

استریل و ضد عفونی کردن چیست؟

اکثر مردم درک درستی از کالاهای استریل فاقد میکروارگانیسم ها دارند و بنابراین برای استفاده در پزشکی، تولید مواد غذایی ، تحقیقات یا سایر مواردی که وجود میکروب ها به عنوان یک خطر ایمنی قابل توجه یا مضر است ، قابل استفاده نیستند.

اینکه دقیقاً چه تعداد میکروارگانیسم در طول زمان در یک درجه حرارت ثابت زنده خواهد ماند ، به عنوان یک منحنی احتمالی لگاریتمی بیان می شود – تابعی که نزدیک می شود اما هرگز به صفر نمی رسد (شکل 1 را ببینید)

شکل 1

با نزدیک شدن عملکرد به صفر ، فرد به طور معمول برای اطمینان از زنده ماندن آخرین میکروارگانیسم موجود ، سطح اطمینان را انتخاب می کند – سطح اطمینان از استریل بودن (SAL)

 

روند کلی کارکرد اتوکلاو در تاریخچه اتوکلاو

چه اتوکلاو چه یک واحد رومیزی کوچک یا یک واحد به اندازه ی اتاق باشد ، با استفاده از اصول مشابه اصول اجاق گاز تحت فشار آشپزخانه کار می کنند – یعنی درب قفل شده تا محفظه ای مهر و موم شده تشکیل شود و تمام هوای داخل آن محفظه توسط بخار جایگزین شود . بخار سپس تحت فشار قرار می گیرد تا بتواند آن را برای مدت زمان مطلوب به استریل مطلوب برساند. پس از اتمام چرخه ، بخار تمام شده و می توان کالاها را خارج کرد.

برای توضیح بیشتر در مورد مراحل مختلف چرخه ی ضدعفونی و استریل ، لطفا به لیست و تصویر (شکل 2) نشان داده شده در زیر مراجعه کنید:

  1. مرحله ی پاکسازی:بخار از طریق دستگاه ضدعفونی کننده جریان می یابد و هوا را جابجا می کند
  2. فاز قرار گرفتن در معرض ضد عفونی:  طی این مرحله ، سیستم کنترل اتوکلاو برای بستن دریچه خروجی برنامه ریزی می شود ، در نتیجه باعث می شود که دما و فشار داخلی به نقطه تنظیم مورد نظر افزایش یابد. سپس برنامه تا رسیدن به زمان مورد نظر دما را حفظ می کند و ساکن می شود.
  3. فاز اگزوز فشار از محفظه از طریق دریچه ی اگزوز آزاد می شود و فضای داخلی به فشار محیط باز می گردد اگرچه محتویات نسبتاً گرم باقی می مانند شکل 2.
شکل2

اجزای مهم اتوکلاو

اتوکلاو آزمایشگاهی معمولی از اجزای زیر تشکیل شده است (شکل 3)

اجزای اتوکلاو
شکل 3
  1. بدنه اصلی

بدنه اصلی بدنه اصلی اتوکلاو از یک محفظه ی داخلی و یک بدنه خارجی تشکیل شده است. اتوکلاوهای آزمایشگاهی و بیمارستانی با محفظه های “پوشش دار” ساخته شده اند. (شکل 4 را ببینید). ددر جایی که پوشش از بخار پر می شود ، زمانی را که برای تکمیل چرخه استریل لازم است کاهش داده و میعانات داخل محفظه را کاهش می دهد.  یک پوشش کامل باعث بهبود یکنواختی دما در محفظه می شود ، احتمال بسته های مرطوب را کاهش می دهد و به حداقل بخار مرطوب کمک می کند.

ظروف اتوکلاو آزمایشگاهی و بیمارستانی می توانند از نظر اندازه از 100 لیتر تا 3000 لیتر متفاوت باشند و به طور معمول از فولاد ضد زنگ 316 لیتر ساخته می شوند. محفظه های داخلی یا 316L یا روکش نیکل هستند و کاپشن های بیرونی از 316L ، 304L فولاد ضد زنگ یا فولاد کربنی ساخته شده اند.

  1. سیستم کنترل

تمام اتوکلاوهای مدرن مجهز به رابط کنترل هستند ، برخلاف آنچه در مایکروویو یا اجاق گاز پیدا می کنید. گفته شد ، سیستم های کنترل اتوکلاو نسبت به وسایل خانگی کمی پیچیده تر هستند. یک چرخه استریل از یک فرمول نرم افزاری از پیش برنامه ریزی شده پیروی می کند که دریچه ها و سایر اجزا را در یک توالی خاص باز و بسته می کند. بنابراین ، همه اتوکلاوها به نوعی سیستم کنترل احتیاج دارند ، چه به سادگی یک سیستم “دکمه فشار” با ریزپردازنده یا به اندازه یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی با صفحه لمسی رنگی ، پیچیده باشد.

  1. دام ترموستاتیک

تمام اتوکلاوها به نوعی دام ترموستاتیک یا دام بخار هستند. دستگاهی که برای خروج هوا و آب (میعانات) از محفظه طراحی شده است. اگرچه یک سیستم تحویل بخار / اتوکلاو بخار ممکن است از دام های مختلفی استفاده کند. همه آنها عملکرد اساسی یکسانی را انجام می دهند. حذف میعانات در حالی که مانع عبور بخار خشک می شود. غالباً ، تله های بخار دریچه های حساس به دما هستند که در صورت گرم شدن بخشی از یک تنظیم خاص ، بسته می شوند. تله های ترموستاتیک یک جز critical مهم در هر اتوکلاوی است که به خوبی طراحی شده باشد.

  1. سوپاپ ایمنی

تمام اتوکلاوها تحت فشار بالا (14-45 پوند در هر اینچ مربع) کار می کنند. بنابراین باید با ساختاری فوق العاده مقاوم ساخته شده و دارای تعدادی از ویژگی ها و تجهیزات ایمنی باشند تا اطمینان حاصل شود که خطری برای کاربران ندارند. یکی از این تجهیزات ایمنی سوپاپ اطمینان است. که در صورت خرابی همه کنترل های الکترونیکی ، وسیله نهایی برای خرابی مخزن تحت فشار است. ضروری است که شیر ایمنی بر اساس توصیه های سازنده دستگاه ضدعفونی کننده و  یا شیر ، و همچنین آژانس های محلی بازرسی و بیمه ، مورد بازرسی ، آزمایش و تأیید قرار گیرد تا در شرایط مناسب کار باشد.

 

  1. مکانیسم خنک کننده فاضلاب-آب

بسیاری از اتوکلاوها قبل از ورود به لوله تخلیه ، به سیستم خنک سازی پساب (هوا ، بخار و میعانات گازی) مجهز شده اند. بسیاری از شهرداری ها و ساختمانها اجازه نمی دهند پساب بالای 140 درجه فارنهایت وارد زهکش کف شود. برای جلوگیری از آسیب رسیدن به لوله کشی تخلیه تأسیسات ، باید بخار قبل از ارسال به پایین کشیده شود. ساده ترین روش برای خنک سازی این بخار ، مخلوط کردن آن با آب شیر اضافی سرد است. اما مقدار آب مورد نیاز می تواند باعث شود اتوکلاو سهم عمده ای در مصرف آب ساختمان داشته باشد. برخی از اتوکلاوها مجهز به سیستم هایی هستند. که برای کاهش یا حتی از بین بردن مصرف آب طراحی شده اند .

 

  1. سیستم خلا در صورت وجود

برای اطمینان از استریل  مناسب ، بسیار حیاتی است که تمام هوای داخل محفظه اتوکلاو با بخار جایگزین شود. برخی از کالاهای معمولی مثل فلاسک های دارای دهانه ی کوچک  تمایل دارند جیب های هوا را حفظ کنند. اگر در طول چرخه جیب هوا وجود داشته باشد ، میکروارگانیسم های موجود در آن جیب زنده می مانند و کالاها ضدعفئنی نخواهند شد. به همین دلیل ، بسیاری از دستگاه های ضدعفونی کننده شامل سیستم خلا uum می شوند . این نه تنها کاربر را قادر می سازد هوا را با استفاده از خلا در محفظه ی قبل از چرخه (معروف به قبل از خلا) به زور از بین ببرد ، بلکه به آنها این امکان را می دهد تا پس از چرخه از خلا (معروف به بعد از خلا) برای حذف بخار استفاده کنند که در محفظه باقی مانده و کالاهای داخل اتوکلاو را خشک می کند.

  1. بخار ساز در صورت وجود

دیگ بخار مرکزی “خانه” رایج ترین منبع بخار برای اتوکلاو است. با این حال ، اگر بخار خانه در دسترس نیست یا برای اتوکلاو کافی نیست. باید به استفاده از یک مولد بخار برقی متوسل شد. همچنین به عنوان دیگ بخار شناخته می شود. این دیگ های بخار معمولاً در زیر محفظه اتوکلاو قرار می گیرند. و از عناصر گرم کننده الکتریکی برای گرم کردن آب و تولید بخار استفاده می کنند.

اتوکلاوها
تاریخچه اتوکلاو

برخی از اتوکلاوها همچنین توانایی انجام چرخه های ویژه ای را دارند. که برای جلوگیری از آسیب رسیدن به کالاهای ظریف که باید ضدعفونی شوند. اما در اثر تغییر سریع دما و فشار در یک چرخه طبیعی آسیب می بینند. یا از بین میروند، طراحی شده اند. این چرخه های خاص شامل چرخه های طولانی تر در دمای پایین تر ، چرخه های ترکیب هوا و تیم با کنترل فشار ویژه برای جلوگیری از شکستن لوله های آزمایش مهر و موم شده و چرخه هایی است که ابزار دقیق ما برای اطمینان از دستیابی به درجه حرارت ضدعفونی کامل است.

اتوکلاوها
تاریخچه اتوکلاو

روندهای در حال ظهور اتوکلاو در مقایسه با تاریخچه اتوکلاو

اتوکلاوها با توجه به معیارهای علم مدرن ممکن است دستگاه های قدیمی در نظر گرفته شوند.اما این بدان معنا نیست که اتوکلاوها فاقد نوآوری هستند. به ویژه هنگامی که صحبت از کنترل ها ، اتصال ابر و تاثیرات اکولوژیکی می شود.

همانطور که قبلاً اشاره شد ، کنترل های اتوکلاو در عصر رایانه بسیار پیشرفت کرده اند. از کنترل دستی و تایمرهای ساده به اتوماسیون رایانه رسیده اند. که نیاز به ورودی کاربر را به حداقل می رساند یا از بین می برد. کنترل های رایانه ای همچنین منجر به پیشرفت در کنترل داده ها ، ثبت سوابق و نظارت از راه دور از طریق دستگاه های تلفن همراه شده است. اتوکلاو هایی با چاپگرهای خودکار که داده ها را به منظور تأیید استریل موفق ضبط می کنند. اکنون با اتوکلاوهای جدیدی که برای ذخیره سوابق چرخه در اینترنت به ابر متصل می شوند ، جایگزین شده اند .

روند دیگر در طراحی اتوکلاو پایداری است. اتوکلاو منبع اصلی مصرف آب و انرژی است. بسیاری از تولیدکنندگان راه های ابتکاری برای کاهش تأثیرات زیست محیطی اتوکلاوها پیدا کرده اند. اتوکلاوهای سبز که آب مصرف شده توسط دستگاه ضدعفونی کننده را کاهش می دهند. در برخی موارد از 1500 گالن در روز به کمتر از یک گالن در روز برای ایجاد یک آزمایشگاه سازگار با محیط زیست بسیار مهم هستند. سیستم های کنترلی که در صورت عدم استفاده از اتوکلاو به طور خودکار چرخانده می شوند نیز می توانند به میزان قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش دهند. در بعضی موارد از 80 کیلووات ساعت در روز به 20 کیلووات ساعت در روز.

امیدواریم از مقاله تاریخچه اتوکلاو و اجزای اتوکلاو بهره کافی را برده باشید. با نور صنعت تجهیز همراه باشید.

5/5 - (4 امتیاز)
اشتراک گذاری:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *