Verifica dell'effetto di sterilizzazione dell'autoclave

Uno degli strumenti di laboratorio essenziali in un laboratorio di microbiologia è lo sterilizzatore, con le autoclave che sono il tipo più comunemente usato. Secondo GB 4789.1-2016, le attrezzature di laboratorio devono essere regolarmente ispezionate e/o calibrate (con etichettatura appropriata), mantenute e revisionate per garantire prestazioni operative e sicurezza. Ma il tuo sterilizzatore subisce ispezioni simili? Se è richiesta tale convalida, come dovrebbe essere condotta?

Oggi riassumeremo gli aspetti chiave della validazione di efficacia della sterilizzazione per le autoclave.

I metodi comuni per convalidare l'efficacia della sterilizzazione dell'autoclave includono il metodo dell'indicatore chimico, il metodo del termometro a punto fisso, il metodo della sonda di temperatura auto-fatti e il metodo dell'indicatore biologico. I principi alla base di questi metodi sono simili, concentrandosi principalmente sulla verifica se la temperatura all'interno dello sterilizzatore raggiunge il livello richiesto durante la sterilizzazione. A seconda delle condizioni specifiche del laboratorio, è possibile selezionare uno o più metodi per la convalida.

1. Metodo dell'indicatore chimico
Principio: gli indicatori chimici subiscono cambiamenti di colore o deformazione quando esposti a una temperatura e durata specifiche, consentendo la valutazione del rispetto dei parametri di sterilizzazione.

Un indicatore comunemente usato nei laboratori è il nastro indicatore di autoclave 3M, che cambia colore prima e dopo la sterilizzazione per indicare l'efficacia. Questo nastro è realizzato con sostanze chimiche sensibili al calore e agenti che sviluppano il colore stampato in strisce su un nastro adesivo speciale. Il nastro deve essere applicato all'esterno del pacchetto, con una lunghezza minima di 5 cm, e premuto saldamente per una migliore adesione e sigillatura. Dopo la sterilizzazione a 121 ° C per 20 minuti o 130 ° C per 4 minuti, le strisce bianche diagonali sul nastro diventeranno completamente nere. Se la modifica del colore è irregolare o incompleta, il pacchetto potrebbe non aver incontrato le condizioni di sterilizzazione.

2. Metodo termometro a punto fisso
Principio: questo metodo utilizza un termometro a mercurio che mantiene la temperatura più alta raggiunta, simile a un termometro clinico tradizionale. Aiuta a determinare la temperatura massima raggiunta all'interno dell'autoclave durante la sterilizzazione.

Per la convalida, un termometro al mercurio viene posizionato all'interno di una grande matrasciatura piena di acqua. Durante la sterilizzazione, il pallone è posizionato in entrambe le sezioni superiori e inferiori dell'autoclave. Dopo la sterilizzazione, la lettura del termometro viene verificata rispetto alla temperatura richiesta. Tuttavia, questo metodo verifica solo la temperatura e non conferma se la durata della sterilizzazione fosse sufficiente, rendendolo lo standard più elementare per la convalida dell'autoclave.

3. Metodo della sonda di temperatura autoprodotta
Principio: questo metodo sfrutta le caratteristiche di fusione e ricristallizzazione di alcuni prodotti chimici quando esposti al calore. Sigillando queste sostanze chimiche all'interno di piccoli tubi di vetro e posizionandoli nell'autoclave, la formazione di cristalli dopo la sterilizzazione può indicare se è stata raggiunta la temperatura richiesta.

Un reagente comunemente usato è l'acido benzoico, che ha un punto di fusione di 121-123 ° C, corrispondente da vicino alla temperatura di sterilizzazione richiesta. Durante la sterilizzazione, l'acido benzoico solido viene sigillato in un piccolo tubo di vetro e posizionato all'interno dell'autoclave. Dopo il processo, viene esaminata la struttura cristallina dell'acido benzoico per determinare se la temperatura richiesta è stata raggiunta.

Come il metodo del termometro a punto fisso, questo approccio indica solo la temperatura e non può confermare se la durata della sterilizzazione fosse sufficiente.

4. Metodo indicatore biologico
Principio: questo metodo utilizza le spore del geobacillo stearothermophil non patogene come organismi indicatori per valutare l'efficacia della sterilizzazione del calore. Queste spore sono altamente resistenti al calore e hanno una resistenza termica simile alle spore di Clostridium botulinum, rendendole un riferimento affidabile per valutare se l'autoclave soddisfa i requisiti di sterilizzazione.

Gli indicatori biologici sono disponibili in tre forme:

Sospensioni di spore
Strisce di spore
Strisce di spore combinate con un terreno di coltura (provette indicatore biologico)
Gli indicatori biologici sono in genere posizionati in cinque posizioni all'interno della camera di sterilizzazione:

Livello inferiore: fronte, medio e retro
Livello superiore: centrale
Dopo la sterilizzazione, gli indicatori vengono inoculati in acqua di peptone viola-glucosio bromocresol e incubati a 55-60 ° C per 2-7 giorni:

Se il terreno di coltura rimane chiaro e invariato a colori, le spore sono state uccise, indicando una sterilizzazione efficace.
Se il mezzo diventa giallo e torbido, le spore sono sopravvissute, il che significa che il processo di sterilizzazione era inefficace.
Lo stesso metodo di convalida si applica sia alle sospensioni di spore che alle strisce di spore.

Molti laboratori usano anche tubi di indicatore biologico commerciale, che lavorano in modo simile alle sospensioni e alle strisce di spore. Questi tubi contengono spore di G. stearothermophilus insieme a un'ampoule di vetro di terreno di coltura. Dopo l'autoclavetta, l'ampola di vetro all'interno del tubo viene schiacciata per rilasciare il terreno di coltura e il tubo viene incubata a 56 ° C, con un controllo positivo incluso.

Se la sterilizzazione era inefficace, le spore fattibili crescono, trasformando il brodo.
Se la sterilizzazione ha avuto successo, le spore sono inattivate e il brodo rimane viola.
Frequenza della validazione dell'autoclave
Attualmente, non esistono rigorosi standard normativi che definiscono la frequenza con cui le autoclave devono essere convalidate. Tuttavia, i laboratori dovrebbero stabilire il proprio programma di convalida e aderire rigorosamente.

Per facilità di funzionamento e validazione affidabile, sono altamente raccomandati nastro indicatore chimico e tubi indicatore biologico. Questi metodi sono intuitivi e forniscono una valutazione completa dell'efficacia della sterilizzazione.

Considerazioni chiave per l'autoclava
(Alcune autoclave importate completamente automatizzate potrebbero non richiedere lo sfiato manuale)

Quando si utilizza un'autoclave, è essenziale rimuovere l'aria fredda dalla camera mentre si introduce il vapore. Lo sfiato di scarico dovrebbe rimanere aperto fino a quando tutta l'aria fredda non viene espulsa, garantendo una distribuzione uniforme della temperatura all'interno.

Se l'aria rimane all'interno della camera, l'indicatore di pressione può indicare la pressione corretta, ma la temperatura effettiva sarà inferiore al previsto. Più aria residua, maggiore è la discrepanza, portando a una sterilizzazione incompleta.

(Per coloro che incontrano bolle d'aria in piccoli tubi durante la sterilizzazione di media basati sulla fermentazione, prova ad aumentare l'evacuazione dell'aria per migliorare i risultati.)