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Uso adequado de autoclaves

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Proper Use of Autoclaves

6.1: Proper Personal Protective Equipment

6.11: Fume Hoods and Laminar Flow Cabinets

87,164 Views

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06:34 min

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April 30, 2023

Overview

Robert M. Rioux & Zhifeng Chen, Universidade Estadual da Pensilvânia, University Park, PA

Autoclaving é um dos métodos mais utilizados em laboratório para fins de descontaminação. Os itens mais comuns descontaminados com uma autoclave são aqueles que entram em contato com amostras biológicas (tipicamente aquelas que contêm microrganismos). Uma autoclave funciona utilizando o vapor pressurizado de alta temperatura para matar microrganismos presentes nos materiais carregados. O fluxo de vapor suficiente e a transferência de calor são essenciais para a autoclavagem altamente eficiente, que são os princípios fundamentais a serem considerados quando os materiais de embalagem. A segurança precisa ser considerada ao trabalhar com uma autoclave devido à alta pressão e temperatura nele empregada, que também estabelece limites sobre quais materiais são compatíveis e podem exigir atenção especial na embalagem, carga e descarga de materiais.

Principles

A autoclavagem utiliza alta temperatura (121 °C), vapor de alta pressão (pelo menos 15 psi) por pelo menos 30 minutos para conseguir a descontaminação. Mata microrganismos desidratando a célula em condições severas. A taxa de escape depende da natureza da carga. Para materiais sólidos secos, um ciclo de escape rápido pode ser alcançado. No entanto, os resíduos líquidos e biológicos requerem ciclos lentos de escape para evitar ferver sobre líquidos superquequesso. As fitas indicadoras são frequentemente usadas para validar a eficácia da autoclavagem. Os indicadores funcionam usando marcas químicas sensíveis ao calor para ver se a autoclave atende aos requisitos de temperatura (121 °C). A mudança de cor de uma fita indicadora implica uma autoclavagem eficaz, enquanto nenhuma mudança de cor indica que a carga não está descontaminada. No entanto, não use a fita indicadora como a única fonte para evidências de descontaminação, uma vez que a fita não reflete se os microrganismos são mortos ou não, mas apenas se a autoclave atender aos requisitos de temperatura. As condições de trabalho também estabelecem limites sobre quais materiais são adequados e que representam preocupações de segurança. Em princípio, evite quaisquer materiais queimem, derretiam ou explodam sob altas condições de temperatura e pressão. Tome cuidado ao carregar e descarregar autoclaves para evitar queimaduras por vapor ou água quente. Para obter descontaminação suficiente, certifique-se de que haja transferência de calor suficiente e fluxo dentro das autoclaves, sacos e materiais durante a embalagem.

Procedure

1. Use equipamentos de proteção individual adequados (EPI)

As condições de operação de alta pressão e temperatura encontradas durante o autoclaving representam potenciais riscos de queimadura de calor ou explosão. O EPI apropriado inclui um casaco de laboratório, óculos de segurança, luvas resistentes ao calor e sapatos de dedo fechado; estes devem ser usados ao carregar e descarregar materiais da autoclave. Ao lidar com amostras líquidas, use um avental e escudo facial como EPI adicional.

2. Preparação de Materiais a serem Carregados

Identificar material compatível com autoclave e material incompatível autoclave
Embora a autoclavagem represente um método comumente utilizado e econômico para descontaminação, nem todos os materiais são adequados para autoclavagem devido às condições de trabalho de alta pressão e temperatura. Em geral, todos os materiais que evaporarão ou derreterão sob o vapor pressurizado não são compatíveis com autoclavagem. Isso inclui materiais como solventes orgânicos, plástico pouco resistente ao calor, como poliestireno, polietileno e metais, excluindo aço inoxidável. Nunca autoclave substâncias químicas inflamáveis, corrosivas, tóxicas, reativas ou radioativas. Os materiais compatíveis para autoclavagem incluem pyrex ou vidro borossilicato tipo I, polipropileno, policarbonato, luvas, aço inoxidável, pontas de pipeta, papel (colocado dentro de sacos de autoclave) e soluções de mídia.
Material de embalagem
Após a identificação de materiais compatíveis com autoclave, a embalagem adequada também é importante, pois garante segurança e autoclavagem eficiente. Aqui estão os princípios básicos quando materiais de embalagem:
1. Use sempre um recipiente secundário feito de polipropileno ou aço inoxidável.
2. Para amostras líquidas, encha o frasco em torno de 1/2 cheio e solte as tampas ou use fechos ventilados. Nunca encha os recipientes com mais de 2/3 cheios com a tampa totalmente apertada.
3. Inspecione a nave de vidro para ter certeza de que não há rachaduras. Se forem identificadas rachaduras, descarte os vidros em um recipiente adequado. Nunca autoclave um navio de vidro quebrado conhecido.
4. Use sempre sacos compatíveis com autoclave para embalar resíduos. Os sacos devem ter fitas de indicação e devem ser abertos nas extremidades antes de carregar para permitir vapor dentro do saco.
5. Nunca sobrecarregue os sacos ou recipientes para permitir fluxo de vapor suficiente para esterilização completa. Deixe espaço entre os itens.
6. Não misture materiais incompatíveis.
7. Nunca coloque itens afiados no saco de lixo.

3. Material de carga

Verifique o interior da autoclave para ter certeza de que não há perigo potencial do usuário anterior.
Limpe o dreno antes de carregar os materiais para permitir uma boa circulação.
Certifique-se de que os sacos não toquem nas paredes internas da autoclave para evitar o derretimento.
Líquidos e materiais secos requerem ciclos diferentes e precisam ser autoclavados separadamente.
Feche a porta com firmeza.

4. Operação da Autoclave

Apenas pessoas treinadas devem ser autorizadas a operar autoclaves. Consulte o manual do equipamento, se necessário, uma vez que os protocolos de operação variam entre diferentes autoclaves.
Depois de certificar-se de que a porta autoclave está firmemente fechada, coloque a temperatura de autoclavagem para 121 °C e mantenha uma pressão de pelo menos 15 psi.
Para definir o tempo e o ciclo da autoclave, os seguintes fatores precisam ser considerados:
1. Recomendações do equipamento do manual do fabricante.
2. O tipo de materiais carregados dentro: seco ou líquido.
3. As quantidades de material(s) carregados.
4. Forma e tamanho do recipiente usado.
5. Condutividade térmica de recipientes e materiais.
6. Propósito de descontaminação.

5. Descarregamento de Materiais Autoclavados(s)

Use EPI adequado como descrito acima.
Certifique-se de que a temperatura e a pressão da autoclave voltaram a um intervalo seguro.
Fique atrás da porta e abra cuidadosamente a porta para liberar qualquer vapor que sobrou dentro da autoclave para dentro da sala.
Deixe que os materiais dentro da autoclave suportem por 10 minutos para liberar qualquer vapor ou ar quente preso dentro do material.
Não agite nenhum material líquido enquanto o remove da autoclave. Se necessário, rotule o material como quente para evitar queimaduras de calor a um indivíduo que pode estar potencialmente inconsciente do fato de que o material foi recentemente autoclavado.
Aguarde que o material esfrie até a temperatura ambiente antes de ser transportado dentro do laboratório ou fora do laboratório. Em ambos os casos, certifique-se de utilizar a contenção adequada para o transporte.
Registre os detalhes dos materiais e condições de autoclavagem no registro do usuário.

Autoclaving é um dos métodos mais utilizados em laboratório para fins de descontaminação.

Muitos cientistas, em particular aqueles que trabalham com amostras biológicas, precisam de equipamentos e mídia esterilizados, e as autoclaves fornecem uma maneira rápida e econômica de descontaminar materiais. Eles usam vapor a altas temperaturas e pressão para matar microrganismos. Devido a estas condições extremas, porém, elas devem ser usadas cuidadosamente.

Este vídeo ilustrará como as autoclaves funcionam e como usá-las corretamente.

Em uma autoclave, os materiais são aquecidos com vapor a temperaturas de 121 graus Celsius a pressões de pelo menos 15 p.s.i. Após pelo menos 30 minutos, essas condições desidratarão e matarão as células.

As autoclaves podem esterilizar materiais líquidos e sólidos, mas diferentes configurações de operação devem ser consideradas. Os líquidos requerem tempos mais longos do que os sólidos para esgotar o vapor, a fim de evitar a ebulição do flash. Além disso, volumes maiores de materiais líquidos demoram mais para aquecer até a temperatura correta.

Nem todos os materiais podem suportar as temperaturas dentro de uma autoclave. Portanto, nunca autoclave nada que derreta, queime, seja explosivo ou líquidos que evaporarão. Além disso, não autoclave produtos químicos tóxicos ou radioativos.

Agora, vamos mostrar como preparar amostras para a autoclave e como operar uma.

Primeiro, selecione os materiais que você estará autoclavando e use apenas recipientes e instrumentos compatíveis. Pirex, vidro borossilicato, aço inoxidável, polipropileno e policarbonato podem ser usados para autoclavagem.

Outros materiais de laboratório comuns, como pontas de pipeta e caixas, também são compatíveis. O papel pode ser autoclavado em sacos compatíveis com autoclave.

Os resíduos sólidos também podem ser autoclavados em um saco apropriado. Deixe espaço neste saco para permitir que o vapor circule e amarre as extremidades. Por último, antes de autoclavar certifique-se de criar uma pequena abertura no saco para permitir a entrada de vapor.

Para mídia aquosa e outras amostras líquidas compatíveis, use um recipiente intacto sem rachaduras. Encha o recipiente cerca de metade cheio e nunca mais de dois terços cheio.

Para ventilar gases de um recipiente líquido, solte a tampa. Se não houver tampa, cubra livremente com papel alumínio para evitar a contaminação do material autoclavado.

Coloque todos os materiais em um recipiente secundário feito de polipropileno ou aço inoxidável. Separe materiais sólidos e líquidos a serem autoclavados. Deixe espaço entre os materiais e não enchele demais o recipiente.

Por último, conecte um pedaço de fita autoclave a todos os materiais. Esta fita tem indicadores sensíveis à temperatura que ficarão pretos se a temperatura suficiente for atingida.

Ao usar uma autoclave use equipamentos de proteção individual apropriados para proteger contra os riscos de alta temperatura e pressão. Isso inclui óculos padrão de segurança epi, jalecos de laboratório e sapatos de dedo fechado e luvas resistentes ao calor. Use um avental e um escudo facial ao manusear amostras líquidas.

Na autoclave, primeiro abra a porta e verifique se há perigos dentro. Carregue materiais líquidos e secos separadamente, pois requerem diferentes ciclos de autoclave.

Para evitar o derretimento, certifique-se de que os materiais não toquem nas paredes. Garanta um bom fluxo de calor mantendo espaçamento suficiente entre os materiais. Por último, feche e feche a porta.

Diferentes autoclaves têm instruções de operação diferentes. Os ciclos podem ser definidos definindo manualmente a temperatura e a hora ou selecionando a partir de uma lista predefinida. Em geral, use os ciclos recomendados para o tipo de material que você está descontaminando.

Existem uma variedade de ciclos para sólidos e líquidos, bem como para diferentes quantidades de material e resíduos a serem autoclavados. Quando você correr um ciclo, certifique-se de que a temperatura atingiu pelo menos 121 graus Celsius e a pressão pelo menos 15 p.s.i.

Depois que o ciclo acabar, certifique-se de que a pressão voltou a zero e a autoclave esfriou. Abra cuidadosamente a porta para soltar o vapor restante. Em seguida, deixe os materiais em pé por 10 minutos para liberar quaisquer gases quentes. A fita autoclave deve agora ter listras pretas ou dizer autoclaved sobre ele, embora esta não é uma garantia de que a esterilização ocorreu.

Usando EPI apropriado, remova os materiais, certificando-se de não agitar nenhuma amostra líquida. Observe seu uso no registro, incluindo o tipo de substâncias e quaisquer circunstâncias especiais se encontrado. Por fim, transporte os materiais para uma área segura ou um capô de fluxo laminar para esfriar.

Você acabou de assistir a introdução de JoVE às autoclaves. Agora você deve entender quais materiais podem ser autoclavados, como prepará-los e como usar o instrumento com segurança. Obrigado por assistir!

Applications and Summary

Em comparação com os métodos químicos ou descontaminação de radiação, o autoclaving representa o método mais econômico e prático do laboratório. No entanto, para garantir a segurança (evitando derretimento, queimaduras de calor ou explosão), identifique materiais compatíveis com autoclave e pratique embalagens, cargas e descargas adequadas. Garantir eficiência suficiente de descontaminação requer materiais de recipiente ou saco e espaço suficiente entre os materiais dentro da autoclave. A manutenção e inspeção da autoclave em um cronograma regular são necessárias para garantir que as autoclaves estejam funcionando corretamente.

References

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.
Fact Sheet: Using Autoclaves Safely, Environmental Health & Safety, California State University, Los Angeles.
Guideline for the Safe Use of Autoclaves, 2003, Environmental Health and Safety Service, University of Ottawa.

Transcript

Autoclaving is one of the most commonly used methods in the laboratory for the purpose of decontamination.

Many scientists, in particular those working with biological samples, need sterilized equipment and media, and autoclaves provide a quick and economical way to decontaminate materials. They use steam at high temperatures and pressure to kill microorganisms. Due to these extreme conditions, though, they must be used carefully.

This video will illustrate how autoclaves work and how to use them correctly.

In an autoclave, materials are heated with steam to temperatures of 121 degrees Celsius at pressures of at least 15 p.s.i. After at least 30 minutes, these conditions will dehydrate and kill cells.

Autoclaves can sterilize both liquid and solid materials, but different operating settings have to be considered. Liquids require longer times than solids to exhaust the steam, in order to prevent flash boiling. Additionally, larger volumes of liquid materials take longer to heat up to the correct temperature.

Not all materials can withstand the temperatures inside an autoclave. Therefore, never autoclave anything that melts, burns, is explosive, or liquids that will evaporate. Also, do not autoclave toxic or radioactive chemicals.

Now, we will show you how to prepare samples for the autoclave and how to operate one.

First, select the materials you will be autoclaving and only use compatible containers and instruments. Pyrex, borosilicate glass, stainless steel, polypropylene, and polycarbonate can be used for autoclaving.

Other common lab materials such as pipette tips and boxes are also compatible. Paper can be autoclaved in autoclave-compatible bags.

Solid waste can also be autoclaved in an appropriate bag. Leave space in this bag to allow steam to circulate and tie up the ends. Lastly, before autoclaving make sure to create a small opening in the bag to allow steam to enter.

For aqueous media and other compatible liquid samples, use an intact container without any cracks. Fill the container about half full and never more than two-thirds full.

To ventilate gasses from a liquid container, loosen the cap. If there is no cap, cover loosely with aluminum foil to prevent contamination of the autoclaved material.

Put all materials in a secondary container made of polypropylene or stainless steel. Separate solid and liquid materials to be autoclaved. Leave space between materials, and don’t overfill the container.

Lastly, attach a piece of autoclave tape to all materials. This tape has temperature-sensitive indicators that will turn black if sufficient temperature has been reached.

When using an autoclave wear appropriate personal protective equipment to protect against the high temperature and pressure risks. This includes standard PPE-safety glasses, lab coats, and closed-toe shoes and heat-resistant gloves. Use an apron and face shield when handling liquid samples.

At the autoclave, first open the door and check for any hazards within. Load liquid and dry materials separately, as they require different autoclave cycles.

To prevent melting make sure materials do not touch the walls. Ensure a good flow of heat by keeping sufficient spacing between materials. Lastly, close and seal the door.

Different autoclaves have different operating instructions. Cycles may be set by manually setting the temperature and time, or by selecting from a preset list. In general, use the recommended cycles for the type of material you are decontaminating.

A variety of cycles exist for solids and liquids, as well as for different amounts of material and waste to be autoclaved. When you run a cycle, ensure that the temperature has reached at least 121 degrees Celsius and the pressure at least 15 p.s.i.

After the cycle is over, make sure the pressure has returned to zero and the autoclave has cooled down. Carefully open the door to let out leftover steam. Then, allow the materials to stand for 10 minutes to release any hot gasses. The autoclave tape should now have black stripes or say autoclaved on it, although this is not a guarantee that sterilization has taken place.

Wearing appropriate PPE, remove the materials, making sure to not shake any liquid samples. Note down your usage in the log, including the type of substances and any special circumstances if encountered. Finally, transport the materials to a secure area or a laminar flow hood to cool.

You’ve just watched JoVE’s introduction to autoclaves. You should now understand what materials can be autoclaved, how to prepare them, and how to safely use the instrument. Thanks for watching!

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