In de geneeskunde en biotechnologie wordt een sterilisator die hete, verzadigde waterdamp gebruikt om micro-organismen te doden, een autoclaaf genoemd.
Dit is wat een autoclaaf doet.
De hete verzadigde stoom condenseert op het koelere sterilisatiemateriaal en geeft daarbij zijn energie af. Dit leidt tot coagulatie van het eiwit in de cel en tot vernietiging van de cel[1} . Niet alleen de vochtige hitte als warmtedrager beïnvloedt echter de sterfte van een organisme. Ook het watergehalte in de cel speelt een doorslaggevende rol. Hoe lager het watergehalte, hoe groter de hittebestendigheid. Daarom is het doden van bacteriesporen zo moeilijk!
Wanneer is iets steriel?
Steriel betekent dat er geen levensvatbare micro-organismen meer aanwezig zijn (volgens EN 556). Dit omvat zowel het doden van micro-organismen als hun ruststadia. In de praktijk kan deze toestand echter nooit met absolute zekerheid worden bevestigd. Bij de sterilisatie van medische hulpmiddelen geldt als aanvaardbare maatstaf dat een product als “steriel” mag worden aangemerkt als de kans dat er een levensvatbaar micro-organisme op of in het product aanwezig is, kleiner is dan of gelijk is aan 1 x 10^-6. Om dit doel te bereiken, moet tijdens de sterilisatie aan bepaalde voorwaarden worden voldaan.
De belangrijkste procesparameters zijn:
- Sterilisatietijd
- Sterilisatietemperatuur
- Vochtigheid.
Nauwkeurige bewaking van deze parameters is cruciaal voor de kwaliteitsborging.
Voordelen van stoomsterilisatie
- Verzadigde stoom met een hoog energiegehalte als uiterst effectief sterilisatiemiddel
- Snelle en betrouwbare inactivering van micro-organismen zoals bacteriën, schimmels, sporen, virussen en parasieten
- Gelijkmatige verdeling van de stoom in de gehele sterilisatiekamer
- Effectieve stoomdoordringing, zelfs bij poreuze sterilisatiegoederen
- Niet-giftig, voordelig en universeel verkrijgbaar sterilisatiemiddel
- Er blijven geen resten achter op het gesteriliseerde materiaal
Effect van vochtige hitte op micro-organismen
Bij stoomsterilisatie worden temperaturen gebruikt die hoger zijn dan de optimale en maximale groeitemperatuur van micro-organismen. Empirisch kunnen de verschillende soorten kiemen daardoor worden onderverdeeld in verschillende resistentieniveaus. Elk van deze resistentieniveaus is toegewezen aan bepaalde desinfectie- of sterilisatieprocedures.
Voorbeelden van hittebestendigheid tegen vochtige hitte [Wallhäußer, 1988]
Bron: Praxis der Sterilisation, Desinfektion, Konservierung. Thieme, Stuttgart 5e druk 1995 (Wallhäuser, K.-H.)
Resistentieniveau | Procedure | Organisme (voorbeelden) | Temperatuur (°C) | Tijd (min.) |
---|---|---|---|---|
I | Pasteuriseren | Pathogene streptokokken, listeria, poliovirussen | 61,5 | 30 |
II | Lichte verhitting | De meeste vegetatieve bacteriën, gisten, schimmels, alle virussen behalve hepatitis B | 80 | 30 |
III | Koken | Hepatitis B-virussen, de meeste schimmelsporen | 100 | 5 - 30 |
IV | Gespannen stoom | Bacillus anthracis-sporen | 105 | 5 |
V | Gespannen stoom (standaardprocedure) | Bacillus stearothermophilus-sporen | 121 | 15 |
VI | Gespannen stoom | Prionen | 134 | 60 |
[1] Een andere manier om micro-organismen door hitte te doden is oxidatie. Dit proces wordt gebruikt bij sterilisatie met droge hitte. Hierbij worden de eiwitten zo intensief verhit dat ze verbranden (oxideren). Om dit te bereiken zijn aanzienlijk hogere temperaturen nodig.