Funzionamento di un’autoclave

In medicina e nelle biotecnologie, uno sterilizzatore che utilizza vapore acqueo caldo e saturo per uccidere i microrganismi viene denominato autoclave.

Ecco come funziona un'autoclave.

Il vapore saturo caldo si condensa sul materiale da sterilizzare, che è più freddo, cedendo così la propria energia. Ciò porta alla coagulazione delle proteine all’interno della cellula e alla distruzione della cellula stessa[1]. Tuttavia, non è solo il calore umido, in quanto vettore termico, a influenzare la mortalità di un organismo. Anche il contenuto d’acqua all’interno della cellula gioca un ruolo decisivo. Quanto più basso è il contenuto d’acqua, tanto maggiore è la resistenza al calore. Per questo motivo l’eliminazione delle spore batteriche è così complessa!

Quando si dice che qualcosa è sterile?

Sterile significa che non sono più presenti microrganismi vitali (secondo la norma EN 556). Ciò comprende l'eliminazione dei microrganismi e dei loro stadi di dormienza. Nella pratica, tuttavia, questo stato non può mai essere confermato con assoluta certezza. Per quanto riguarda la sterilizzazione dei dispositivi medici, si ritiene accettabile che un prodotto possa essere definito «sterile» se la probabilità che un microrganismo vitale sia presente sulla superficie o all'interno del prodotto è inferiore o uguale a 1 x 10 ^-6. Per raggiungere questo obiettivo, durante la sterilizzazione devono essere soddisfatte determinate condizioni.

I parametri procedurali più importanti sono:

• Tempo di sterilizzazione
• Temperatura di sterilizzazione
• Umidità.
  
  Il monitoraggio accurato di questi parametri è fondamentale per garantire la qualità.
  
  

Vantaggi della sterilizzazione a vapore

• Vapore saturo ad alto contenuto energetico come mezzo di sterilizzazione estremamente efficace
• Inattivazione rapida e affidabile di microrganismi quali batteri, funghi, spore, virus e parassiti
• Distribuzione uniforme del vapore in tutta la camera di sterilizzazione
• Efficace penetrazione del vapore anche nei materiali porosi da sterilizzare
• Agente sterilizzante atossico, economico e universalmente disponibile
• Non lascia residui sul materiale da sterilizzare
  
  

Effetto del calore umido sui microrganismi

Nella sterilizzazione a vapore vengono utilizzate temperature superiori alla temperatura ottimale e massima di crescita dei microrganismi. Empiricamente, i diversi tipi di germi possono quindi essere suddivisi in diversi livelli di resistenza. Ciascuno di questi livelli di resistenza è associato a specifici processi di disinfezione o sterilizzazione.

Esempi di resistenza al calore umido [Wallhäußer, 1988]

Fonte: Pratica della sterilizzazione, disinfezione e conservazione. Thieme, Stoccarda, 5ª edizione, 1995 (Wallhäuser, K.-H.)

[1] Un altro modo per uccidere i microrganismi tramite il calore è l’ossidazione. Questo processo viene utilizzato nella sterilizzazione con calore secco. In questo caso le proteine vengono riscaldate a temperature così elevate da bruciare (ossidarsi). Per ottenere questo risultato, sono necessarie temperature notevolmente più elevate.