¿Conocen el funcionamiento de un autoclave?

La esterilización de material de laboratorio es indispensable para eliminar o desactivar agentes biológicos que comprometan las investigaciones, producciones o la salud del personal u otros. Se usa en múltiples campos, desde la medicina hasta la investigación química. Obtenerla es posible mediante varios métodos físicos, como el calor o la radiación o métodos químicos.

Es importante que no se confunda con la limpieza y desinfección de material, que se aplican para objetos no críticos o semicríticos. Los siguientes métodos se recomiendan para procesos críticos:

• Son asequibles y efectivos, aunque no se recomiendan para instrumentos termosensibles.
• Hornos de aire caliente. Su eficiencia es mayor que la del caso anterior.
• Óxido de etileno. Se recomienda para material de laboratorio termosensible, aunque deja residuos peligrosos.
• Otros químicos. Por ejemplo, desinfectantes o antisépticos, que también esterilizan si se usan por lapsos prolongados.
• Radiación. Es altamente efectiva, aunque muy cara. Algunos ejemplos son radiación gamma, UV o bombardeo con electrones acelerados.
• Gases en estado de plasma.

Hablaremos aquí del autoclave, desde su historia y definición hasta su funcionamiento.

El método más usado actualmente

El autoclave fue inventado por Charles Chamberland en 1879, aunque el precursor fue Denis Papin que, en 1679, inventó el digestor a vapor. Actualmente, es el método más utilizado, debido a su bajo coste y alta efectividad. Básicamente, consiste en una cámara o recipiente sellado, en el que se introduce vapor de agua presurizado y altas temperaturas, que funge como agente esterilizador. Los autoclaves más sencillos se asemejan a las ollas a presión, aunque hay ejemplares sofisticados de variados diseños y tamaños.

El vapor alcanza temperaturas mayores que 100 °C dentro de la cámara y, comúnmente, el valor oscila entre 121 y 140 °C. El valor es sostenido durante varios minutos, aproximadamente entre 15 y 20. Es indispensable que la presión interna sea mayor que la presión atmosférica normal para que el vapor supere los 100 °C.

Si bien este método es ventajoso en muchos aspectos, no se recomienda para cualquier material de laboratorio Monterrey, únicamente para instrumentos que no se dañen por el agua o sean capaces de soportar altas temperaturas.

Funcionamiento

A diferencia del aire seco, el vapor de agua es muy bueno para transmitir calor. Cuando se esteriliza con calor húmedo, se condensan las moléculas de agua sobre las superficies con menor temperatura, incluyendo las de organismos. De esta manera, transmiten aproximadamente 2500 por gramo de vapor. Se trata de una cantidad de energía muy alta, que eleva la temperatura de los virus y bacterias hasta eliminarlos.

A partir de los 80 °C, la mayoría de los agentes biológicos son eliminados, no obstante, hay otros que necesitan temperaturas más altas y más tiempo para destruirlos e inactivarlos, por ejemplo, esporas o priones. Muchos usuarios usan los autoclaves a más de 121 °C y durante 15 minutos, aunque varía según el material de laboratorio a esterilizar. Otra temperatura frecuente es de 134 °C por tres minutos aproximadamente. Pueden requerirse hasta hora y media para completar el proceso si se incluyen los tiempos de presurización, despresurización y enfriamiento.

Es importante que el aire dentro del autoclave llegue hasta el punto de saturación, que, a las temperaturas usadas en el equipo, consiste en una humedad relativa entre 3 y 5%. Cuando hay saturación, el volumen disminuye al condensar las moléculas de agua en las superficies de menor temperatura, además se produce un efecto de succión del vapor, lo que aumenta la eficiencia de esta forma de dar mantenimiento al material de laboratorio.

Es indispensable evitar que haya aire seco dentro del autoclave para llegar hasta la saturación. Se obtiene por distintos métodos, entre los que destacan los siguientes.:

Desplazamiento por gravedad

En este método, el vapor ingresa a la cámara y, al ser más baja su densidad en comparación con el aire, ocupa paulatinamente las zonas más altas. En este movimiento, el aire se desplaza hacia la zona inferior y su salida es forzada mediante una válvula de drenaje que, comúnmente, es controlada con una válvula solenoide.

Bombas de vacío

En este caso, el aire dentro de la cámara es succionado de forma activa mediante una bomba.

Ahora bien, los instrumentos esterilizados se mantendrán en condiciones asépticas mientras no establezcan contacto con microorganismos, por ejemplo, al exponerlos al aire normal. Si bien la esterilización mediante autoclave es eficaz, recomendamos ampliamente que utilicen indicadores para validar que el proceso fue exitoso. Entre los indicadores más usados, destacan las tiras con sustancias que cambian de color al llegar a ciertas temperaturas y que permiten comprobar que se alcanzaron las temperaturas deseadas en la cámara. Otros son los sensores digitales y termómetros.

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