Преимуществом метода является быстрый и равномерный прогрев всего объема стерилизуемой камеры, так как плотность и теплопроводность пара равна таковым показателям для воды. Поэтому продолжительность и температура стерилизации водяным паром ниже, чем нагретым воздухом

Таблица 3.8, б. Воздушный метод стерилизации (сухой горячий воздух)

Паровая стерилизация насыщенным паром проводится в 2 режимах:

При избыточном давлении: 0,11 + 0,02 мПа (1,11 + 0,2 кгс/см 2) - температура (120 + 2) грапд.С;

При избыточном давлении: 0,2+0,02 мПа (2,2 + 0,2 кгс/см 2) - температура (132 + 2) град.С.

Стерилизацию паром при температуре (132+2) град.С рекомендуют для растворов термостабильных лекарственных веществ (табл. 3.10).

Таблица 3.9. Время стерилизационной выдержки в зависимости от объема раствора

Таблица ЗЛО. Паровой метод (водяной насыщенный пар под давлением)

Контроль температурного режима паровой стерилизации осуществляют максимальным термометром со шкалой на 210 град.С или термопарами. В качестве химического термотеста используют смесь бензойной кислоты с фуксином (10:1), температура плавления - 121 град.С.

Стерилизацию паром под давлением проводят в паровых стерилизаторах различной конструкции (рис. 3.22, 3.23). По форме стерилизаторы паром под давлением делятся на цилиндрические (круговые, буква К в обозначении) и прямоугольные (буква П). Цилиндрические могут располагаться горизонтально и вертикально (буквы ГиВ соответственно). Пример обозначения стерилизаторов:

ВК - вертикальный круговой электрический;

ГП - горизонтальный прямоугольный электрический односторонний;

ГПД - горизонтальный прямоугольный электрический двусторонний.

Цифры обозначают диаметр стерилизационной камеры. Стерилизатор состоит из 3 цилиндров. Первый (наружный) цилиндр называется кожухом. Он предохраняет паровой котел стерилизатора от возможных механических повреждений, а обслуживающий персонал - от ожогов.

Рис. 3.23. Стерилизатор паровой ВК-75

Рис. 3.22. Стерилизатор паровой ГП-400

Второй (средний) цилиндр - главная часть стерилизатора, называемая водопаровой камерой. Она изготовляется из высококачественной стали и предназначена для получения пара из воды.

Третий (внутренний) цилиндр называется стерилизационной камерой. Ее назначение - вмещать стерилизуемый материал, ограждая его от воды. В верхней части стерилизационной камеры расположены отверстия для прохождения в нее пара. Кроме того, они служат сепаратором, отделяя пар от капель воды, чтобы стерилизуемый материал не увлажнялся (пар захватывает частички воды). Крышка с резиновой прокладкой и центральным затвором служит для того, чтобы наглухо закрывать водопаровую камеру. Через эту же крышку загружают стерилизуемый материал. Пар в стерилизационную камеру поступает из котелка (или из водопаровой камеры), имеющего внутри электронагревательный элемент. Водопаровая камера заполняется водой очищенной через воронку. За наполнением следят по водомерному стеклу.

Стерилизаторы под давлением снабжены электроконтактным манометром, мановакуумметром, водоструйным эжектором, насо- сом и предохранительным клапаном. Электроконтактный манометр обеспечивает автоматическое поддержание заданного давления.

Мановакуумметр служит для контроля давления в стерилизационной камере. С помощью водоструйного эжектора достигаются быстрый отсос пара после каждой стерилизации, создание вакуума в стерилизационной камере и сушка стерилизуемых материалов, что особенно важно при стерилизации бумаги, ваты и др. Предохранительный клапан служит для предохранения стерилиза- тора от чрезмерного повышения давления пара в нем.

Наиболее удобны настольные паровые стерилизаторы (рис. 3.24), в которых автоматически поддерживаются заданные давление и температура, а также предусмотрена возможность просушивания вспо- могательного материала после стерилизации (вата, фильтровальная бумага, марля и т.п.). Для удаления воздуха из камеры, быстрой сушки материала после стерилизации имеется встроенный вакуум-насос.

Стерилизатор имеет жидкокристаллический дисплей с сенсорной клавиатурой, позволяющий выбирать:

3 стерилизационные программы для запакованного и открытого инструментария при 134 град.С;

Рис. 3.24. Полуавтоматический стерилизатор паровой

2 стерилизационных программы для запакованного и открытого инструментария при 121 град.С;

Программу с настраиваемыми параметрами;

Быстрый цикл (134 град.С - 4 мин, общее время - 14 мин).

Кипячение

Этим способом стерилизуют резиновые предметы, хирургический инструментарий, стеклянную посуду. Применять кипячение для стерилизации инъекционных растворов не рекомендуется, так как по эффективности оно значительно-уступает стерилизации паром.

Стерилизация текучим паром

Текучим называете» насыщенный водяной пар (без примеси воздуха), имеющий давление 760 мм рт. ст. и температуру 100 °С. Стерилизацию текучим паром осуществляют в паровом стерилизаторе или автоклаве при 100 °С в течение 30--60 мин в зависимости от объема раствора. Это один из распространенных методов стерилизации инъекционных растворов в аптеках.

Стерилизация паром под давлением (автоклави-рование)

Осуществляется в автоклавах разной конструкции.. Автоклав представляет собой герметически закрывающийся сосуд, состоящий из толстостенной стерилизационной камеры и кожуха (рис. 36). На автоклаве имеются предохранительный клапан, обеспечивающий выход пара при избыточном давлении, и манометр. При каждом автоклаве должны быть инструкция по его эксплуатации и уходу, а также паспорт котлонадзора.

Стерилизуемый объект помещают внутрь паровой камеры. Водяную камеру подвергают нагреванию. Вначале автоклав нагревают при открытом кране до тех пор, пока пар не пойдет сильной сплошной струей и не вытеснит находящийся в автоклаве воздух, который значительно снижает теплопроводность водяного пара (при содержании в водяном паре 5% воздуха она уменьшается на 50 %).

Во время нагревания автоклава после закрывания крана необходимо следить за давлением, параллельно с возрастанием которого увеличивается температура пара. Зависимость между температурой и давлением пара выражается следующим образом:

1атм100 °С1,5 » 112,7 °С»119,6 °С»132,9 "С 5 »151,1 "С

Автоклавирование -- наиболее надежный способ стерилизации. Обычно стерилизацию в автоклаве производят при 119-- 121 °С в течение 8--15 мин в зависимости от объема раствора. Этим гарантируется достаточно полная стерилизация независимо от вида микроорганизма. Таким образом стерилизуют посуду, бумажные и стеклянные фильтры, инструменты, водные растворы устойчивых к воздействию высокой температуры лекарственных веществ, перевязочный материал.

Стерилизация сухим жаром

Фламбирование, или прокаливание

Методы стерилизации

Стерилизация , или обеспложивание (от лат. sterilis - бесплодный), - это полное уничтожение клеток микроорганизмов в питательных средах, посуде и пр.

Известно несколько методов стерилизации. Чаще всего применяют стерилизацию нагреванием.

Прокаливать можно непосредственно перед употреблением платиновые петли, иглы, шпатели, мелкие металлические предметы (ножницы, ланцеты, пинцеты), а также стеклянные палочки, предметные, покровные стекла и т. д.

Ее применяют для обработки посуды и сухих материалов, например крахмала, мела. При этом стерилизуемым объект выдерживают при 170 °С в течение 2 ч (считая с того момента, как установлена необходимая температура) в печи Пастера (рис. 8, а) или в электросушильных шкафах. Поднимать температуру выше 170 °С не рекомендуется: ватные пробки и бумага начинают разрушаться (буреют, становятся ломкими).

Перед стерилизацией стеклянную посуду закрывают ватными пробками и обертывают бумагой. Чашки, пробирки, пипетки, вату, марлю заворачивают в бумагу или помещают в особые футляры и пеналы, в которых стерильная посуда может храниться после стерилизации.

По окончании стерилизации шкаф открывают только после того, как температура снизится до комнатной, иначе стекло может лопнуть.

Текучим паром (100 °С) обрабатывают предметы, портящиеся от сухого жара, и некоторые питательные среды, не выдерживающие более высокой температуры (среды с углеводами, МПЖ, молоко). Проводят стерилизацию в кипятильнике Коха(рис. 8, б) по 30 мин в течение 3 сут ежедневно. Такая стерилизация называется дробной .

Кипятильник Коха - высокий металлический цилиндр с двойным дном, свободно закрывающийся конусообразнойкрышкой с отверстием для термометра. Снаружи цилиндр покрыт асбестом или линолеумом. На дно кипятильника наливают воду, устанавливают подставку с отверстиями дляпрохождения пара, на которую помещают стерилизуемые предметы. Продолжительность стерилизации отсчитывают с моментаинтенсивного выхода пара из-под крышки и повышениятемпературы до 100 °С.

При однократном прогреве при температуре 100°С в течение 30 мин погибают вегетативные клетки, споры же многихмикроорганизмов остаются жизнеспособными. После такого прогрева среду помещают на 24 ч в термостат при 28-30 °С. Споры, сохранившиеся при первом нагревании, успевают за это время прорасти в вегетативные формы, которые погибают при последующем нагревании. Затем эту операцию повторяют еще 2 раза.

Общие правила. Стерилизацию паром (влажным жаром) проводят в автоклаве насыщенным паром под давлением обычно в течение 15-20 мин при температуре 121 °С. Когда давление пара повышается, возрастает его температура (табл. 6).

Таблица 6

Температура насыщенного пара при разных давлениях

* В настоящее время давление принято выражать в паскалях, 1 атм (физическая атмосфера) = 1,01325 10 5 Па - 10 2 кПа.

Контролировать температурный режим в автоклаве можно с помощью веществ, имеющих определенную точку плавления. Их помещают в автоклав в пробирках с добавлением краски (бензонафтол, температура плавления (t^) 110 °С, бензойная кислота, / пл 120 °С).

Особое внимание следует обратить на стерилизацию питательных сред. Режим автоклавирования, которое в данном случае является наиболее распространенным и эффективным методом, не должен изменять свойства среды (табл. 7).

Таблица 7

Режим стерилизации различных сред автоклавированием

Как правило, принято считать, что при давлении, атм; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 достигается определенная температура, °С; 115, 120, 127, 133 соответственно. До 2 атм давление повышают при сильном засорении материала устойчивыми к температуре формами микроорганизмов. Продолжительность стерилизации зависит от состава стерилизуемого объекта и степени его бактериального загрязнения и колеблется от 30 мин до 1 - 1,5 ч.

Эффективность стерилизации проверяют высевом на питательные среды материала, заведомо зараженного спорами. Материал выдерживают в автоклаве вместе со стерилизуемыми объектами.

Большинство автоклавов относится к гравитационным: пар движется в них сверху вниз под действием разности плотностей воздуха и пара. Весьма важны правильное приготовление стерилизуемых образцов и соответствующая загрузка автоклава.

Наиболее удобны автоматические автоклавы, оснащенные датчиками времени и автоматическими регуляторами температуры. Лабораторные автоклавы должны иметь датчики режима работы на шкалах термометра. Упаковки образцов должны располагаться свободно по отношению друг к другу, чтобы не препятствовать проникновению пара.

В зависимости от объема жидкости и числа емкостей в загрузке меняется продолжительность стерилизации (табл. 8). Она меньше для малых объемов. Таким образом, можно подобрать продолжительность циклов стерилизации по размерам и числу емкостей.

Таблица 8

Влияние объема жидкости и числа емкостей на время, необходимое для достижения температуры 121 °С в автоклаве

По окончании цикла стерилизации необходимо медленно понижать давление, строго соблюдая продолжительность охлаждения стерилизуемой питательной среды. Перед тем как открыть автоклав, необходимо убедиться, что в нем установилось давление окружающей среды, показываемое на манометре. Если открыть крышку автоклава преждевременно (раньше, чем упадет давление), могут произойти заброс воздуха внутрь, загрязнение раствора, закипание жидкости в сосудах или колбах и выталкивание из них пробок. При стерилизации колб и бутылей нужно неплотно закрывать пробки, чтобы обеспечить вентиляцию и предотвратить разбивание стекла.

Питательные среды, содержащие углеводы, стерилизуют в автоклаве при пониженном давлении (0,5 атм) и температуре 110-112 °С в течение 10-15 - 20 мин, отсчитывая время с момента достижения нужного давления.

Среды наливают не выше половины высоты сосуда (табл. 9), пробки из ваты должны быть достаточно плотными, обернутые марлей, но не целлофаном. Поверх пробки горлышко колбы накрывают газетой или пергаментом и фиксируют нитками.

Таблица 9

Уровень наполненности различных типов колб жидкостями

Дан­ный способ стерилизации питательных сред является наиболее надежным и чаще всего применяемым. Он основан на нагревании материала насыщенным водяным паром при давлении выше атмосферного. Известно, что темпера­тура пара возрастает при повышении его давления (табл. 4.1).

Совместное действие высокой тем­пературы и пара обеспечивает особую эффективность этого процесса. При этом погибают и вегетативные клетки, и споры микроорганизмов. Установле­но, что споры большинства микроор­ганизмов не выдерживают и 5-минутную экспозицию в насыщенном паре при 121 °С. Лишь споры некоторых по­чвенных бактерий погибают при 1 ати только через 30 мин.

Таблица 4.1 Температура насыщенного пара при разных давлениях

ати* - избыточное атмосферное давление

Рис. 4.1. Схема автоклава:

1 - стерилизационная камера; 2 - кран для выхода воздуха; 3 - манометр; 4- предохранительный клапан; 5- водопаровая ка­мера; 6 - воронка для заполнения автоклава водой; 7 - водо­мерная трубка; 8 - отверстия для поступления пара в стерили-зационную камеру; 9 - защитный кожух; 10 - крышка автокла­ва; 11 - подставка для размещения стерилизуемых предметов

Стерилизацию паром под давлением осуществляют в специальных гермети­чески закрывающихся толстостенных аппаратах - автоклавах. Автоклавы раз­нообразны по форме, размерам, рабочему давлению, конструкции и другим показателям. Они могут быть с ручным управлением, полуавтоматические и автоматические, но, поскольку все автоклавы предназначены для выполнения одной и той же задачи - стерилизации, основной принцип их устройства один и тот же.

На рис. 4.1 показана схема вертикального автоклава с ручным у правлением. Автоклав представляет собой металлический двустенный резервуар, способный выдержать вы­сокое давление. Его внутренняя часть является стерилизационной камерой (7). В нее помещают стерилизуемый материал. Стерилизационная камера снабжена краном (2) для выхода воздуха, манометром (3) для определения давления пара и предохрани­тельным клапаном (4) для выхода пара при повышении давления сверх необходимого и для предотвращения разрыва автоклава. Пространство между стенками, называемое водопаровой камерой (5), заполняется через воронку (6) водой (лучше дистиллиро­ванной, чтобы не образовывалась накипь) до определенного уровня, который отме­чен на специальной водомерной трубке автоклава (7). Выше этого уровня воду нали­вать не следует, так как при бурном кипении вода может попасть в трубку, ведущую к манометру и исказить его показания. В верхней части внутренней стенки водопаровой камеры имеются отверстия (8), через которые пар поступает в стерилизационную ка­меру. Паровой котел сверху покрыт защитным кожухом (9). Он предохраняет котел от механических повреждений, а работающего около автоклава - от ожогов. Для созда­ния герметичности автоклав плотно закрывают массивной крышкой (10) с резиновой прокладкой. Стерилизуемые предметы помещают на специальную подставку (11).

Процесс автоклавирования.

Отдельные операции процесса стерилизации в автокла­вах разных типов могут быть несколько различными. Соответственно несколько разли­чается и техника работы с ними, однако общий принцип проведения стерилизации в разных автоклавах одинаковый.

Перед работой осматривают автоклав и контрольно-измерительную аппаратуру. При наличии любой неисправности (смещение стрелки манометра с нуля, трещина на во­домерной трубке и др.) работать с прибором нельзя. После осмотра автоклава в водопаровую камеру наливают воду до верхней отметки на водомерной трубке. В стерилиза­ционную камеру на специальную подставку из дерева помещают стерилизуемый мате­риал. Предметы следует размещать не слишком плотно, так как пар должен свободно проходить между ними, иначе они не нагреются до нужной температуры и могут остаться нестерильными. Загрузив стерилизационную камеру, устанавливают и плотно завинчивают крышку (дверь) автоклава. Затем открывают кран, соединяющий стери­лизационную камеру с наружным воздухом, и включают нагрев.

После начала парообразования удаляют воздух из стерилизационной камеры. Это необходимое условие стерилизации, так как при одном и том же давлении температура чистого пара выше температуры смеси пара и воздуха. Если в автоклаве останется воздух, материал может не простерилизоваться. Наиболее простой и очень распространенный способ освобождения автоклава от воздуха - вытеснение воздуха паром. Пар и конденсат отводят либо в сосуд с водой, либо в специальное устройство, соединенное с канализацией. В первом случае на кран (2) надевают резиновый шланг, который опускают в воду. Началом продувания считается появление устойчивой непрерывной струи чистого пара. Пока в автоклаве еще имеется воздух, смесь воздуха и пара, прохо­дя через воду, издает сильный треск. Чистый пар выходит с равномерным шипящим звуком. Его пропускают в течение 10 мин. В целом вся операция с момента появления пара с воздухом должна занимать не более 15 - 20 мин, иначе в автоклаве останется мало воды и он может испортиться. Чтобы уменьшить расход пара (воды), кран откры­вают не полностью. Степень открывания крана устанавливают на практике при эксплу­атации автоклава. В наиболее совершенных автоклавах воздух из стерилизационной ка­меры удаляют с помощью вакуумного насоса.

Когда воздух вытеснен, закрывают пароотводной кран, и давление пара доводят до показания, соответствующего режиму стерилизации. Режим автоклавирования часто выражают в единицах избыточного давления, указывая при этом длительность его под­держания, например стерилизация при 1 ати в течение 20 мин. На манометре автокла­ва обозначается именно то избыточное давление, которое создается в автоклаве сверх нормального. Нередко режим автоклавирования характеризуется температурой и вре­менем. Как только стрелка манометра дойдет до указателя определенного дополнитель­ного давления и, следовательно, температура пара достигнет соответствующего значе­ния, этот уровень давления пара поддерживают в течение необходимого времени пу­тем ручного или автоматического регулирования подачи пара. В автоматических авто­клавах подачу пара регулируют электроконтактным манометром.

По окончании времени стерилизации выключают нагрев автоклава. Давление в ав­токлаве постепенно падает и сравнивается с атмосферным. Лишь после этого открыва­ют кран, выводящий пар. Преждевременное открывание крана недопустимо, так как перегретые среды при резком снижении давления сразу же бурно закипают, смачива­ют и даже иногда выталкивают ватные пробки, что нарушает стерильность материала. Когда пар выйдет, открывают крышку (дверь) автоклава, соблюдая при этом осто­рожность во избежание ожога паром лица и рук. Удаление пара из стерилизационной камеры автоклавов, оснащенных вакуумным насосом, осуществляют с помощью на­соса. Одновременно происходит подсушивание стерильного материала.

Поскольку автоклав работает при высоких давлениях и температурах, неправильное обращение с ним может быть причиной несчастных случаев. Установка автоклава и работа с ним производятся при точном и строгом выполнении правил, указанных в прилагаемой к автоклаву инструкции. К работе допускаются только подготовленные лица, имеющие специальное разрешение.

При необходимости проконтролировать температуру в автоклаве пользуются раз­ными веществами, плавящимися при определенной температуре. Эти вещества пред­варительно смешивают с нейтральными красителями и помещают в автоклав до нача­ла стерилизации. В качестве индикаторов температуры используют фенантрен (темпе­ратура плавления 98-100°С), бензаурин (115°С), серу (119 °С), бензойную кислоту (121 - 122 °С), мочевину (132°С), глюкозу (146°С), тиомочевину (180°С), аскорбино­вую кислоту (187- 192 °С). На 100 г этих веществ берут 0,01 г красителя (фуксин, метиленовый синий), тщательно смешивают, рассыпают в стеклянные трубочки с одинако­вым диаметром и толщиной стенок, запаивают и в вертикальном положении расклады­вают между стерилизуемым материалом в автоклаве. По достижении в сосуде соответ­ствующей температуры эти вещества расплавляются и окрашиваются в цвет добавлен­ного в них красителя.

Подготовка сред к стерилизации.

При автоклавировании 3 - 5 % жидкости теряется в ре­зультате испарения, поэтому рекомендуется в приготавливаемые среды добавлять сверх объе­ма примерно 5 % дистиллированной воды. Тог­да после стерилизации среда (раствор) будет иметь требуемую концентрацию.

Среды обычно стерилизуют в пробирках, колбах, бутылях. Емкости заполняют средой не более чем на половину их высоты, чтобы пре­дотвратить смачивание пробок. Сосуды со сре­дами закрывают ватными пробками. Они предо­храняют среду от заражения микроорганизма­ми, находящимися в окружающем воздухе.

Пробки должны быть достаточно плотными, чтобы выполнять эту функцию, но с достаточно равномерным распределением волокон ваты, так как через них происходит газообмен культур с окружающей средой. Слишком плотные пробки затрудняют снабжение культур воздухом.

Для приготовления пробки плоский кусок ваты, взятый вдоль волокна, скаты­вают валиком. Чтобы придать пробке прочность, ее прокатывают между ладо­нью и чистым стеклом, лежащим на столе. Длина пробки для обычной пробир­ки примерно 4 см. Пробка должна входить в пробирку на 1,5 - 2,0 см (рис. 4.2). Для сохранения формы пробку вынимают из горлышка, слегка вращая. Удобно обернуть пробку чистой марлевой салфеткой.

Перед стерилизацией пробки можно прикрыть бумажными колпачками. Нельзя обертывать пробки сосудов, которые будут стерилизоваться в автокла­ве, целлофаном, фольгой или другими материалами, не пропускающими пар, так как пар должен проникать через пробку в сосуд, иначе среды не нагреются до нужной температуры и не простерилизуются. При использовании стеклян­ных, резиновых, корковых и других пробок их завертывают в двойной слой оберточной бумаги и стерилизуют привязанными к склянке, закрытой ватной пробкой. Пробки в сосуде меняют стерильно около пламени горелки.