NỒI HẤP TIỆT TRÙNG CÓ CÔNG DỤNG GÌ?

Nồi hấp tiệt trùng là thiết bị không thể thiếu đối với các phòng thí nghiệm bởi tầm quan trọng và ứng dụng rộng rãi của nó.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ làm rõ về nồi hấp tiệt trùng, lịch sử ra đời, cấu tạo và cách thức hoạt động của nồi hấp tiệt trùng.

1. Nồi hấp tiệt trùng là gì?

          Nồi hấp tiệt trùng (Autoclave) hay còn được gọi là thiết bị tiệt trùng hơi nước (steam sterilizers), thường được sử dụng cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe, phòng thí nghiệm khoa học hoặc trong công nghiệp.

Nồi hấp là một loại thiết bị sử dụng hơi nước dưới áp suất để tiêu diệt vi khuẩn, vi rút, nấm và bào tử có hại trên các vật dụng được đặt bên trong bình áp suất. Các vật dụng được làm nóng đến nhiệt độ khử trùng thích hợp trong một khoảng thời gian nhất định. Độ ẩm trong hơi nước truyền nhiệt hiệu quả đến các vật phẩm để phá hủy cấu trúc protein của vi khuẩn và bào tử.

          Trong chăm sóc sức khỏe, thuật ngữ “nồi hấp” (autoclave) thường được sử dụng  bằng tên máy tiệt trùng hơi nước (steam sterilizers). ANSI/AAMI4, cung cấp các tiêu chuẩn và hướng dẫn xử lý các thiết bị y tế, đề cập đến nồi hấp tiệt trùng dành cho chăm sóc sức khỏe.

Điều đó nghĩa là, thuật ngữ nồi hấp (autoclave) thường được sử dụng trong môi trường phòng thí nghiệm, trong khi thiết bị tiệt trùng (steam sterilizers) thường được nghe nhiều hơn trong bệnh viện hoặc cơ sở dược phẩm.

2. Lịch sử ra đời của nồi hấp tiệt trùng.

          Nguyên mẫu của nồi hấp tiệt trùng là nồi áp suất (pressure cooker), được phát minh bởi nhà vật lý người Pháp, Denis Papin vào năm 1679. Mãi đến năm 1879, nhà vi trùng học người Pháp Charles Chamberland tạo ra một phiên bản mới gọi là nồi hấp (autoclave) được sử dụng trong các ứng dụng y tế.

Khoa học khử trùng và khử trùng bắt đầu vào năm 1881 với nghiên cứu của Robert Koch về đặc tính khử trùng của hơi nước và không khí nóng. Ông đã chứng minh khả năng thâm nhập lớn hơn của nhiệt ẩm (hơi nước) so với nhiệt khô.

Cuối cùng, vào năm 1933, công nghệ nồi hấp hiện đại đã được cải thiện và biết tới với tên gọi là máy tiệt trùng hơi nước áp suất (pressure steam sterilizer) đầu tiên kiểm soát hiệu suất bằng cách đo nhiệt độ trong đường thoát nước của buồng (bẫy nhiệt). Lúc bấy giờ, áp suất là điều kiện kiểm soát duy nhất mà không có phương tiện nào để xác minh nhiệt độ hoặc loại bỏ không khí.

          Theo thời gian, công nghệ nồi hấp mới đã được phát triển bao gồm các chu trình tiền chân không vào năm 1958 và xung áp suất xả hơi nước vào năm 1987 cho phép khoa học phát triển thành nồi hấp (autoclave) hoặc thiết bị tiệt trùng hơi nước (steam sterilizer) được sử dụng trong các bệnh viện ngày nay.

3. Cái nhìn tổng quan về nồi hấp tiệt trùng.

          Nồi hấp tiệt trùng được thiết kế để sử dụng hơi nước áp suất cao và nhiệt độ cao để tiêu diệt vi sinh vật. Thiết bị cũng được sử dụng để làm cho các vô hiệu hóa, làm bất hoạt các vật liệu nguy hiểm sinh học. Để nồi hấp tiệt trùng hoạt động hiệu quả, vật liệu được khử trùng phải được bão hòa bằng hơi nước. Nếu không có đủ hơi nước hoặc khoảng khí tồn tại trong mẫu/vật liệu cần khử trùng, quá trình khử nhiễm sẽ không diễn ra.

Khử trùng liên quan đến việc tiêu diệt hoàn toàn tất cả các vi sinh vật bao gồm vi khuẩn kháng thuốc, bào tử vi khuẩn, động vật nguyên sinh, prion, vi rút và nấm có trong chất lỏng, trên bề mặt vật liệu, trong thuốc hoặc môi trường nuôi cấy.

Trong một số trường hợp, khử trùng bằng hơi nước là phương pháp khử trùng được ưu chuộng và hoạt động bằng cách làm biến tính protein. Làm biến tính protein liên quan đến quá trình đông tụ protein xảy ra do sự thay đổi cấu trúc protein khi có nhiệt.

          Hóa chất có khả năng tiêu diệt vi sinh vật, tuy nhiên, chúng có thể không hiệu quả hoàn toàn và có thể để lại dư lượng không mong muốn hoặc có khả năng gây độc. Tuy nhiên, chất khử trùng hóa học được sử dụng khi nhiệt làm hỏng vật liệu.

Bức xạ ion hóa và tia cực tím có thể được sử dụng và chúng phá vỡ hoặc sửa đổi DNA để ngăn chặn sự sao chép, tuy nhiên, chúng có thể không tạo ra hiệu ứng mong muốn và việc xác nhận hơi phức tạp. Cuối cùng, khử trùng bằng nhiệt ẩm có xu hướng ưu việt hơn và là phương pháp khử trùng được ưu tiên.

          Hầu hết các vi sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ trên 80°C. Mặt khác, Prion yêu cầu nhiệt độ cao hơn và thời gian lâu hơn để hủy kích hoạt chúng. Trong quá trình khử trùng nhiệt ẩm, các phân tử hơi nước ngưng tụ trên các vi sinh vật lạnh hơn.

Sau đó, các phân tử hơi nước truyền 2500 joules trên mỗi gam hơi nước làm nóng vi sinh vật đến nhiệt độ mà chúng sẽ bị tiêu diệt. Các phương pháp gia nhiệt khác truyền nhiệt thấp hơn của khí khô có xu hướng tạo ra hiệu ứng lớp biên. Điều này cuối cùng tạo ra một hiệu ứng cách nhiệt giúp bảo vệ vi sinh vật.

          Để đạt được hiệu quả tối đa của hơi nước, nó phải được bão hòa. Với các quy trình khử trùng bằng nhiệt ẩm, có thể dễ dàng theo dõi nhiệt độ và áp suất, giúp dễ dàng xác định xem quá trình khử trùng đã xảy ra hay chưa. Không còn nghi ngờ gì nữa, khử trùng bằng hơi nước tạo ra mức độ vô trùng cao và đó là lý do tại sao đây là hình thức khử trùng thường được sử dụng nhất trong bệnh viện và phòng thí nghiệm. Hấp nhiệt ẩm là hình thức khử trùng nhanh nhất và đáng tin cậy nhất.

4. Nguyên lý hoạt động của nồi hấp tiệt trùng.

4.1. Tại sao phải dùng hơi nhiệt

          Về cơ bản, nồi hấp tiệt trùng là nồi áp suất sử dụng hơi nước dưới áp suất làm tác nhân khử trùng. Sự gia tăng áp suất (trên áp suất khí quyển) cho phép hơi nước đạt đến nhiệt độ cao hơn. Áp suất tăng thêm làm cho nhiệt độ sôi của nước cao hơn. Trên thực tế, cao hơn khoảng 20°C.

Điều này làm tăng hiệu quả hàm lượng nhiệt và khả năng giết chết của nó. Điều này xuất phát từ nhiệt bốc hơi tiềm ẩn của nó. Ẩn nhiệt bay hơi là lượng nhiệt cần thiết để chuyển nước sôi thành hơi nước. Nhiệt lượng chuyển hóa này khá lớn so với lượng nhiệt cần thiết để làm nóng nước.

          Ví dụ, để đun sôi một lít nước cần 80 kcal/mol, tuy nhiên, chuyển nước sôi thành hơi nước cần 540 kcal/mol. Điều đó có nghĩa là hơi nước ở 100°C có nhiệt lượng cao hơn gần 7 lần so với nước sôi.

          Đặc tính tốt của hơi nước là có khả năng xuyên qua các vật thể có nhiệt độ thấp hơn. Khi hơi nước gặp một bề mặt lạnh hơn, nó sẽ ngưng tụ thành nước trên vật thể đó. Điều này làm giảm lượng hơi nước một cách hiệu quả. Áp suất âm này trong hơi nước sẽ hút nhiều hơi nước hơn đến khu vực mát hơn.

Sự ngưng tụ sẽ tiếp tục xảy ra miễn là nhiệt độ của bề mặt ngưng tụ thấp hơn nhiệt độ của hơi nước. Điều này cho phép làm nóng nhanh các bề mặt, thâm nhập các vật liệu dày đặc, làm biến tính protein và khử trùng vi sinh vật.

4.2. Thời gian chết do nhiệt

          Thời gian chết do nhiệt (TDT) được sử dụng để xác định thời gian cần thiết để tiêu diệt các vi sinh vật cụ thể ở nhiệt độ cụ thể và huyền phù cụ thể. Có thể nói rằng tỷ lệ tử vong tỷ lệ thuận với nồng độ vi sinh vật tại bất kỳ thời điểm nào. Nếu bạn tăng nhiệt độ của quy trình khử trùng, điều này có tác dụng làm giảm thời gian chết do nhiệt. Hạ nhiệt độ làm tăng thời gian chết do nhiệt. Nhiệt độ cao hơn trong khoảng thời gian ngắn hơn được ưu tiên.

          Ngoài nhiệt độ và thời gian, thời gian chết do nhiệt bị ảnh hưởng bởi các vật liệu được khử trùng. Ví dụ, vật liệu dầu làm chậm quá trình xâm nhập của hơi nước và do đó làm tăng thời gian chết do nhiệt. Các vật liệu có tính axit hoặc bazơ cao có xu hướng giảm thời gian chết do nhiệt.

Thời gian chết do nhiệt có sẵn đối với một số vi sinh vật và các huyền phù cụ thể mà chúng có thể có trong đó. Hãy nhớ rằng thời gian chết do nhiệt có thể không chính xác nhưng là một điểm tốt để bắt đầu.

          Sử dụng nồi hấp tiệt trùng được cho là cách khử trùng hiệu quả nhất và hiệu quả nhất. Nồi hấp nhiệt ẩm hoạt động theo mối quan hệ thời gian và nhiệt độ. Nhiệt độ cao hơn rất quan trọng để tiêu diệt vi sinh vật nhanh hơn. Cần có thời gian khử trùng lâu hơn đối với lượng lớn hơn, thể tích chất lỏng lớn và vật liệu cao. Nhiệt độ và áp suất thường được sử dụng nhất trong nồi hấp tiệt trùng 115°C tại 10 psi (pounds per square inch), 121°C tại 15 psi và 132°C tại 27 psi.

Nồi hấp tiệt trùng khử trùng tốt đối với đồ thủy tinh, môi trường sinh học, băng phẫu thuật, chất thải nguy hại sinh học,…

4.3. Áp suất và Nhiệt độ

          Áp suất và nhiệt độ ảnh hưởng đến sự sôi. Nước sôi khi các phân tử nước chứa đủ năng lượng để thoát khỏi chất lỏng và tạo thành hơi nước hay còn gọi là hơi nước bên trên nó. Khi nước nóng hơn, các phân tử nước chứa nhiều năng lượng hơn và có thể dễ dàng thoát ra khỏi chất lỏng hơn. Mặt khác, áp lực cũng rất quan trọng. Áp suất trên mặt nước càng cao thì các phân tử nước càng khó thoát ra khỏi chất lỏng và ngược lại.

Cân nhắc việc tăng độ cao: Càng lên cao, áp suất khí quyển càng giảm. Nước sôi ở độ cao cao hơn này xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn vì cần ít nhiệt hơn để đun sôi nước. Nước lỏng chuyển thành hơi nước dễ dàng hơn nhiều vì áp suất phía trên chất lỏng nhỏ hơn nhiều. Trên thực tế, nếu bạn ở trên đỉnh Everest, nước sôi ở khoảng 70°C chứ không phải 100°C.

Điểm sôi của nước ở một bầu khí quyển (mực nước biển, 760 mmHg) là 100°C. Tăng hoặc giảm áp suất khoảng 28 mmHg sẽ làm thay đổi điểm sôi 1 độ C.

4.4. Áp suất hơi trong nồi hấp tiệt trùng

          Trong trường hợp bình chứa kín chẳng hạn như nồi hấp tiệt trùng, quá trình bay hơi sẽ tiếp tục cho đến khi có nhiều phân tử quay trở lại chất lỏng bằng với số phân tử thoát ra. Khi điều này xảy ra, hơi được cho là bão hòa. Ở nhiệt độ cao hơn, nhiều phân tử nước có thể thoát ra và áp suất hơi bão hòa tương ứng lớn hơn.

          Trong trường hợp bình chứa mở, áp suất hơi thực sự là áp suất riêng phần cùng với các thành phần khác trong không khí ở trên. Trong trường hợp này, nhiệt độ tại đó áp suất hơi bằng áp suất khí quyển được gọi là điểm sôi.

4.5. Các giai đoạn hoạt động chính của nồi hấp tiệt trùng

Ba yếu tố rất quan trọng để đảm bảo khử trùng bằng hơi nước của nồi hấp nồi hấp tiệt trùng đó là thời gian, nhiệt độ và chất lượng hơi nước.

quy trinh khu trung cua noi hap tiet trung

Để đáp ứng các yêu cầu này, có ba giai đoạn:

          Giai đoạn thanh lọc (C):

Không khí cản trở quá trình khử trùng và do đó nó phải được loại bỏ khỏi buồng hấp trong giai đoạn đầu tiên của chu trình khử trùng được gọi là thanh lọc. Trong nồi hấp tiệt trùng, không khí có thể được loại bỏ khỏi buồng bằng hệ thống chân không. Nó cũng có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng một loạt các luồng hơi nước và xung áp suất.

Nồi hấp tiệt trùng kiểu trọng lực sử dụng hơi nước để thay thế không khí trong buồng và đẩy không khí xuống ống xả của nồi hấp tiệt trùng.

          Giai đoạn tiếp xúc (S):
Sau khi không khí được loại bỏ, ống xả của máy tiệt trùng đóng lại và hơi nước liên tục được đưa vào buồng, làm tăng nhanh áp suất và nhiệt độ bên trong đến một mức xác định trước. Chu kỳ bước vào giai đoạn tiếp xúc và các vật dụng được giữ ở nhiệt độ khử trùng trong một khoảng thời gian cố định cần thiết để khử trùng chúng.
Thời gian tiếp xúc với khử trùng bằng hơi nước thay đổi theo kích thước, hình dạng, trọng lượng, mật độ và thành phần vật liệu của thiết bị được khử trùng, trong số các yếu tố khác.

           Giai đoạn xả (E):
Trong giai đoạn cuối của chu trình, xả, mở van xả tiệt trùng và hơi nước được loại bỏ, làm giảm áp suất của bình và cho phép các vật phẩm được sấy khô.

           Hơi nước chất lượng rất quan trọng đối với quá trình khử trùng của nồi hấp tiệt trùng. Hơi nước được sử dụng để khử trùng phải bao gồm 97% hơi nước (hơi nước) và 3% độ ẩm (nước lỏng). Tỷ lệ này được khuyến nghị để truyền nhiệt hiệu quả nhất. Khi độ ẩm của hơi nước nhỏ hơn 3%, hơi nước được xem là quá khô). Hơi quá khô thì sẽ truyền nhiệt hiệu quả và nhưng không hiệu quả để khử trùng .

5. Cấu tạo của nồi hấp tiệt trùng.

Các bộ phận chính của một nồi hấp tiệt trùng cơ bản:

                                      cau tao co ban cua noi hap tiet trung
  • Buồng hấp
  • Hệ thống điều khiển
  • Bẫy ổn nhiệt
  • Van an toàn
  • Cơ chế làm mát bằng nước thải
  • Hệ thống chân không (nếu có)
  • Máy tạo hơi nước (nếu có)

6. Chi phí cho một nồi hấp tiệt trùng?

         Giá của nồi hấp có thể chênh lệch khá lớn do các cách sử dụng và ứng dụng khác nhau của công nghệ này. Ví dụ, nồi hấp công nghiệp và trong phòng thí nghiệm vi sinh được thiết kế và sản xuất cho mục đích sử dụng cụ thể và do đó, chi phí có thể khác so với nồi hấp bạn tìm thấy trong bệnh viện hoặc văn phòng nha khoa

Trong các ứng dụng chăm sóc sức khỏe, chi phí của nồi hấp có thể dao động theo công suất và phương pháp lắp đặt. Ngoài chi phí ban đầu của nồi hấp, cần xem xét việc bảo trì và chi phí cho các sản phẩm với giám sát và đảm bảo vô trùng.

Để sử dụng được một thiết bị nồi hấp tiệt trùng chất lượng, phù hợp với nhu cầu của bạn với giá cả hợp lý, hãy đến với H2TECH.

7. H2TECH – đơn vị cung cấp nồi hấp tiệt trùng chất lượng, giá tốt.

H2TECH – đơn vị hàng đầu cung cấp đa dạng nhiều dòng Nồi hấp tiệt trùng từ nhiều hãng uy tín trên thế giới. Trong đó nồi hấp tiệt trùng từ các hãng như Astell, ALP, Zealway,… đang nhận được nhiều sự quan tâm.

noi hap tiet trung chat luong cao

Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp thiết bị, H2TECH tự tin có thể đáp ứng, cung cấp, lắp đặt cho khách hàng các sản phẩm nồi hấp tiệt trùng chất lượng, giá tốt nhất.

Đọc thêm: Nồi hấp tiệt trùng autoclave là gì? Cách sử dụng nồi hấp tiệt trùng autoclave?

CÔNG TY CP THIẾT BỊ KHOA HỌC H2TECH
Chuyên cung cấp các thiết bị phòng thí nghiệm – Thiết kế phòng lab
Chúng tôi hợp tác lâu dài dựa trên uy tín, chất lượng và hỗ trợ cho khách hàng một cách tốt nhất
Hotline: 028.2228.3019
Email: salesadmin@h2tech.com.vn
Webside: https://h2tech.com.vn
https://thietbihoasinh.vn

0 0 đánh giá
Article Rating
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Comments
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận

0934 075 459

0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x