Uso corretto delle autoclavi

Robert M. Rioux & Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA

L'autoclave è uno dei metodi più comunemente usati in laboratorio ai fini della decontaminazione. Gli articoli più comuni decontaminati con un'autoclave sono quelli che contattano campioni biologici (in genere quelli contenenti microrganismi). Un'autoclave funziona utilizzando vapore pressurizzato ad alta temperatura per uccidere i microrganismi presenti nei materiali caricati. Un flusso di vapore e un trasferimento di calore sufficienti sono essenziali per un'autoclave altamente efficiente, che sono i principi chiave da considerare quando si confezionano i materiali. La sicurezza deve essere considerata quando si lavora con un'autoclave a causa dell'alta pressione e temperatura ivi impiegate, che stabilisce anche limiti su quali materiali sono compatibili e può richiedere particolare attenzione durante l'imballaggio, il carico e lo scarico dei materiali.

L'autoclave utilizza vapore ad alta temperatura (121 °C), ad alta pressione (almeno 15 psi) per almeno 30 minuti per ottenere la decontaminazione. Uccide i microrganismi disidratando la cellula in condizioni severe. La velocità di scarico dipende dalla natura del carico. Per i materiali solidi secchi, è possibile raggiungere un ciclo di scarico rapido. Tuttavia, i rifiuti liquidi e biologici richiedono cicli di scarico lenti per evitare l'ebollizione su liquidi surriscaldati. I nastri indicatori sono spesso utilizzati per convalidare l'efficacia dell'autoclave. Gli indicatori funzionano utilizzando marcature chimiche sensibili al calore per vedere se l'autoclave soddisfa i requisiti di temperatura (121 °C). Il cambio di colore di un nastro indicatore implica un'autoclave efficace, mentre nessun cambiamento di colore indica che il carico non è decontaminato. Tuttavia, non utilizzare il nastro indicatore come unica fonte di prova di decontaminazione, poiché il nastro non rifletterà se i microrganismi vengono uccisi o meno, ma solo se l'autoclave soddisfa i requisiti di temperatura. Le condizioni di lavoro stabiliscono anche limiti su quali materiali sono adatti e che pongono problemi di sicurezza. In linea di principio, evitare qualsiasi materiale che facilmente brucia, fonde o esplode in condizioni di alta temperatura e pressione. Prestare attenzione durante il carico e lo scarico delle autoclavi per evitare ustioni da vapore o acqua calda. Per ottenere una decontaminazione sufficiente, assicurarsi che ci sia abbastanza trasferimento di calore e flusso all'interno delle autoclavi, dei sacchetti e dei materiali durante l'imballaggio.

1. Indossare adeguati dispositivi di protezione individuale (DPI)

Le condizioni operative ad alta pressione e temperatura incontrate durante l'autoclave comportano potenziali rischi di bruciatura o esplosione di calore. I DPI appropriati includono un cappotto da laboratorio, occhiali di sicurezza, guanti resistenti al calore e scarpe chiuse; questi devono essere indossati durante il carico e lo scarico dei materiali dall'autoclave. Quando si tratta di campioni liquidi, indossare un grembiule e una visiera come DPI aggiuntivi.

2. Preparazione dei materiali da caricare

1. Identificare il materiale compatibile con l'autoclave e il materiale incompatibile con l'autoclave
   Sebbene l'autoclave rappresenti un metodo comunemente usato ed economico per la decontaminazione, non tutti i materiali sono adatti per l'autoclave a causa delle condizioni di lavoro ad alta pressione e temperatura. In generale, tutti i materiali che evaporano o si fondono sotto il vapore ad alta pressione non sono compatibili con l'autoclave. Ciò include materiali come solventi organici, plastica scarsamente resistente al calore come polistirene, polietilene e metalli escluso l'acciaio inossidabile. Mai autoclave infiammabile, corrosiva, tossica, reattiva o radioattiva. I materiali compatibili per l'autoclave includono vetro borosilicato Pyrex o tipo I, polipropilene, policarbonato, guanti, acciaio inossidabile, punte per pipette, carta (inserita in sacchetti per autoclave) e soluzioni multimediali.
2. Materiale di imballaggio
   Dopo aver identificato i materiali compatibili con l'autoclave, è importante anche un imballaggio adeguato poiché garantisce sicurezza e autoclave efficiente. Ecco i principi di base quando si imballano i materiali:
   1. Utilizzare sempre un contenitore secondario in polipropilene o acciaio inossidabile.
   2. Per i campioni liquidi, riempire il flaconcino di circa 1/2 pieno e allentare i tappi o utilizzare chiusure ventilate. Non riempire mai i contenitori oltre i 2/3 pieni con il tappo completamente serrato.
   3. Ispezionare il recipiente di vetro per assicurarsi che non ci siano crepe. Se vengono identificate crepe, smaltire i bicchieri in un recipiente appropriato. Mai autoclave un noto vaso di vetro rotto.
   4. Utilizzare sempre sacchetti compatibili con l'autoclave per confezionare i rifiuti. I sacchetti devono avere nastri di indicazione su di esso e devono essere aperti alle estremità prima del caricamento per consentire il vapore all'interno del sacchetto.
   5. Non sovraccaricare mai i sacchetti o il contenitore per consentire un flusso di vapore sufficiente per una sterilizzazione completa. Lascia spazio tra gli elementi.
   6. Non mescolare materiali incompatibili.
   7. Non mettere mai oggetti taglienti nel sacchetto dei rifiuti.

3. Carica materiale

1. Controllare l'interno dell'autoclave per assicurarsi che non rimanga alcun potenziale pericolo da parte dell'utente precedente.
2. Pulire lo scarico prima di caricare i materiali per consentire una buona circolazione.
3. Assicurarsi che i sacchetti non tocchino le pareti interne dell'autoclave per evitare di sciogliersi.
4. I liquidi e i materiali secchi richiedono cicli diversi e devono essere autoclavati separatamente.
5. Chiudi saldamente la porta.

4. Funzionamento dell'autoclave

1. Solo il personale addestrato dovrebbe essere autorizzato a utilizzare autoclavi. Fare riferimento al manuale dell'apparecchiatura, se necessario, poiché i protocolli operativi variano tra le diverse autoclavi.
2. Dopo essersi assicurati che la porta dell'autoclave sia ben chiusa, impostare la temperatura dell'autoclave a 121 °C e mantenere una pressione di almeno 15 psi.
3. Per impostare il tempo e il ciclo dell'autoclave, è necessario considerare i seguenti fattori:
   1. Raccomandazioni sull'attrezzatura dal manuale del produttore.
   2. Il tipo di materiali caricati all'interno: secco o liquido.
   3. Le quantità di materiale o di materiale caricato.
   4. Forma e dimensione del contenitore utilizzato.
   5. Conducibilità termica del contenitore e dei materiali.
   6. Scopo della decontaminazione.

5. Scarico di materiale/i autoclavato(i)

1. Indossare DPI adeguati come descritto sopra.
2. Assicurarsi che la temperatura e la pressione dell'autoclave siano tornate a un intervallo di sicurezza.
3. Stare dietro la porta e aprire con attenzione la porta per rilasciare il vapore residuo all'interno dell'autoclave nella stanza.
4. Lasciare riposare i materiali all'interno dell'autoclave per 10 minuti per rilasciare vapore o aria calda intrappolati all'interno del materiale.
5. Non agitare alcun materiale liquido mentre lo si rimuove dall'autoclave. Se necessario, etichettare il materiale come caldo per evitare ustioni da calore a un individuo che potrebbe essere potenzialmente inconsapevole del fatto che il materiale è stato recentemente autoclavato.
6. Attendere che il materiale si raffreddi a temperatura ambiente prima di trasportare all'interno del laboratorio o all'esterno del laboratorio. In entrambi i casi, assicurarsi di utilizzare un contenimento appropriato per il trasporto.
7. Registrare i dettagli dei materiali e delle condizioni di autoclave nel registro di un utente.

Rispetto ai metodi di decontaminazione chimica o da radiazioni, l'autoclave rappresenta il metodo più economico e pratico in laboratorio. Tuttavia, per garantire la sicurezza (evitando la fusione, le bruciature da calore o l'esplosione), identificare materiali compatibili con l'autoclave e praticare un imballaggio, un carico e uno scarico adeguati. Garantire una sufficiente efficienza di decontaminazione richiede materiali per contenitori o sacchi e spazio sufficiente tra i materiali all'interno dell'autoclave. La manutenzione e l'ispezione dell'autoclave secondo un programma regolare sono necessarie per garantire che le autoclavi funzionino correttamente.

1. Autoclave Safety and Operation, 2015, Division of Research Safety, University of Illinois. at Autoclave Use, Environmental Health & Safety, Princeton University. atProper Use of a Steam Autoclave, 2016, Environmental Health & Safety, Arizona State University.
2. Fact Sheet: Using Autoclaves Safely, Environmental Health & Safety, California State University, Los Angeles.
3. Guideline for the Safe Use of Autoclaves, 2003, Environmental Health and Safety Service, University of Ottawa.