第二篇文章串联,“了解实验室高压夫妇” - 实验室高压釜最常见的应用是什么?加工液体。想想在全世界各地的大学,研究中心和生物技术实验室每天都必须对液体烧杯进行消毒,以确保研究和实验的顺利运行。而且它也是最独特的,因为医用高压釜很少杀菌液体。

在这个博客文章中,我们将潜入高压灭菌器的实验室液体湖中,也称为蒸汽灭菌器。如果您错过了我们的最后博客文章,我们介绍了实验室高压灭菌器以及如何处理实体/空洞和等温,请退房固体/空心和等温加工的灭菌

液体

高压灭菌液体呈现出一些独特的挑战。液体比其他媒体灭菌更长时间,因为液体有很高热力容量。与固体相反,液体需要更长的时间来加热和冷却,并且总循环时间随着结果而增加。

通过液体,没有要求从腔室中去除空气,以确保使用固体的成功灭菌,因此我们需要在负载内部的可能空间的空间去除所有空气。在固体的情况下,蒸汽是灭菌介质,并且必须穿着载荷内部并与所有表面接触,这就是为什么必须去除所有空气。如果空气留在负荷内(思考,在高大的烧杯或烧瓶内),这会损害蒸汽达到载荷的所有表面的能力。

然而,液体没有空心空间,使用蒸汽作为介质加热液体,但由于其温度的增加,液体灭菌本身发生实际灭菌。因此,不需要去除室内空气。

此外,由于快速加热和冷却液体的微妙性,必须采取特殊的预防措施来避免其在高压釜内部沸腾。沸腾的效果,因为它是众所周知的,是有问题的,因为它导致液体损失,因为它在高压灭菌器内产生了一团糟。显然,没有研究人员在液体循环结束时享有清洁喷溅的热液体或爆炸玻璃器皿,这既令人不快和潜在危险。

液体冷却

减少液体灭菌的冷却时间是至关重要的,不仅可以节省时间,而且更重要的是保护载荷的完整性,并确保液体不是“过度煮沸”(除了不能过度烹饪的水除外)。有两个冷却应用可用于液体冷却:

  • 快速液体冷却在环境温度(定期室温)条件下将负载冷却,将较快降低载荷75%。在灭菌阶段完成之后,通过将压缩空气迫使通过微生物过滤器进入腔室来增加室压。这种压力的增加可防止沸腾,溢出物和容器中通常在低压条件下发生的容器中的裂缝。由于压力增加,因此可以安全地降低温度。冷水循环通过室夹克冷却腔室并将[链接锚在大型高压釜文章部分关于夹克]。引入冷水和加压空气的这种组合有助于快速和安全地降低液体负荷的温度。
  • 超快速液体冷却除了在腔室内的高压空气引入腔室内的冷水之外,风扇可用于通过加速空气的循环来进一步加速冷却,从而将热量从负荷转移到冷室墙体更有效。超快速液体冷却可以将液体循环时间降低多达90%。
固体红线表示快速冷却的温度,并且虚线表示标准冷却的温度。固体蓝线表示快速冷却的压力,虚线的蓝线表示标准冷却的压力

两个温度传感器

腔室中的温度可以在容器内部液体达到相同温度之前达到121℃的灭菌温度。并且反向也是如此:腔室冷却比液体负荷快得多。In order to account for this disparity, we use two flexible temperature sensors, which are placed inside the liquid load, to give an accurate reading of the temperature of the liquid, thus allowing us to know when the liquid’s temperature actually reaches the proper level for sterilization. The two flexible temperature sensors are also used to control the conditions inside the chamber during the cooling phase. As a result, we are able to avoid dangerous messes caused by boil-over, and ensure safe conditions for opening the door. The reason we use two temperature sensors (in different vessels) is for safety. Should anything happen to one of them, for example container breakage, then there will be a difference between the two readings, thus prompting the autoclave operator to halt the cycle and keep the door locked until the temperature and pressure inside the chamber return to safe conditions for opening the door.

用于热敏液体介质的功能

液体灭菌的最后一点。实验室高压灭菌器旨在能够执行FO功能(发音为f-zoto)。这是一种将负载暴露时间降低到高温的特征,在这种情况下是精细的热敏液体介质。在最小化液体介质暴露在高温下的总体时间中,保持负载的完整性,以及降低实验室的总循环时间和能量成本。它允许高压灭菌器考虑在升温时间内贡献的热能,这是有助于灭菌。这是通过经验测试的FO值表计算的。

例如,FO特征对于非常精细的液体是有用的,这可以很容易地克隆,因此被取消资格。高压釜操作员可以计算基于FO经验表对液体进行消毒的较低循环时间。如果将正常的灭菌保持时间设定为15分钟,则基于FO计算可以减少秒/分钟。这将有助于防止过度烹制液体,同时仍然确保适当的灭菌。

对于那些对这个概念背后的科学感兴趣的人,这里的实际方程是用于计算FO时间的实际方程:

fo =Δtς10(t-121)/ z使用该等式计算FO值。ΔT是测量之间的时间间隔。T在时间t和z = 10oc的负载温度。FO是累积术语,如等式中的σ所示,其根据灭菌过程的时段的负载温度(t)的测量确定。

流体灭菌

我们讨论了高压灭菌液体的独特挑战,最重要的是,防止沸腾效果。为了实现这一点,我们研究了快速的液体冷却和超级冷却,较低的加工液体的整体循环时间较低。然后,我们研究了两个温度传感器如何防止危险泄漏并确保适当的液体灭菌。最后,我们探索了热敏液体介质的FO功能,其在加工过程中保持负载的完整性,并节省了珍贵的加工时间和能源成本。

保持关注我们的下一个博客文章,我们将探索实验室高压灭菌器的基本功能。


1在一些台式实验室中,高压灭菌器不用于冷却,而是使用腔室内的两个冷却管。水泵通过冷却管泵送以冷却腔室。