Im Durchschnitt dauert ein vollständiger Autoklavenzyklus zwischen 25 und 60 Minuten. Obwohl die eigentliche Sterilisationsphase oft auf mindestens 15 Minuten bei 121 °C eingestellt ist, ist dies nur ein Teil eines viel längeren Prozesses. Die Gesamtzeit wird stark von der Größe und Art der zu sterilisierenden Ladung beeinflusst, da sie die wesentlichen Heiz-, Druckaufbau- und Abkühlphasen umfasst.
Der häufigste Irrtum besteht darin, die kurze „Sterilisationszeit“ mit der „Gesamtzykluszeit“ zu verwechseln. Die Gesamtdauer wird durch die Eigenschaften der Ladung bestimmt, die bestimmen, wie lange das gesamte System benötigt, um aufzuheizen, Dampf in das Material einzudringen und die Inhalte sicher abzukühlen.
Die vier Phasen eines Autoklavenzyklus
Um zu verstehen, warum die Zykluszeiten variieren, ist es wichtig, den Prozess nicht als ein einzelnes Ereignis, sondern als vier unterschiedliche Phasen zu betrachten. Jede Phase hat einen Zweck und eine variable Dauer.
Phase 1: Spül-/Heizphase
Diese anfängliche Phase bereitet die Kammer auf die Sterilisation vor. Unter Druck stehender Dampf wird in die Kammer gepresst, wodurch die kühlere Umgebungsluft verdrängt wird.
Diese Phase ist entscheidend, da Luft ein schlechter Wärmeleiter ist und ihre Anwesenheit zu Kaltstellen führen kann, was zu einem Sterilisationsversagen führt. Die Dauer hängt stark von der Größe des Autoklaven und der Dichte der Ladung ab.
Phase 2: Sterilisations-/Expositionsphase
Dies ist die „Abtötungszeit“, in der die eigentliche Sterilisation stattfindet. Der Autoklav hält den Inhalt für einen festgelegten Zeitraum bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck, um alle Mikroorganismen abzutöten.
Eine Standardeinstellung für viele allgemeine Laboranwendungen ist 15 Minuten bei 121 °C (250 °F) und 15 psi. Dies ist der Wert, mit dem die meisten Menschen vertraut sind, aber er ist die minimale effektive Zeit unter idealen Bedingungen.
Phase 3: Ablass-/Druckentlastungsphase
Sobald die Sterilisationszeit abgelaufen ist, muss der Dampf aus der Kammer abgelassen werden. Dies geschieht kontrolliert, um den Innendruck wieder auf Umgebungsniveau zu bringen.
Die hier verwendete Methode hängt von der Ladung ab. Trockene, nicht flüssige Ladungen können ein schnelles Ablassen verwenden, während Flüssigkeiten ein sehr langsames Ablassen erfordern, um ein Überkochen zu verhindern.
Phase 4: Kühl-/Trocknungsphase
Zuletzt muss die Ladung auf eine sichere Handhabungstemperatur abkühlen. Dies kann der längste und variabelste Teil des gesamten Zyklus sein, insbesondere bei großen Flüssigkeitsmengen. Einige Autoklaven verfügen über Vakuum- oder Lüftungssysteme, um diese Phase bei Trockengütern zu beschleunigen.
Schlüsselfaktoren, die die Zykluszeit beeinflussen
Eine 15-minütige Sterilisationsphase kann leicht Teil eines 60-minütigen Gesamtzyklus werden. Der Unterschied wird durch die Ladung selbst bestimmt.
Die Größe der Ladung
Eine größere und substanziellere Ladung benötigt deutlich länger, um die Zieltemperatur zu erreichen, und, was ebenso wichtig ist, sie benötigt viel länger zum Abkühlen.
Die Zusammensetzung der Ladung
Das zu sterilisierende Material ist der wichtigste Einzelfaktor.
- Flüssigkeiten: Erfordern ein langsames Ablassen und eine sehr lange Abkühlzeit. Ein großer Behälter mit Medium kann allein der Abkühlphase 30 Minuten oder mehr hinzufügen.
- Trockenes Glasgerät/Instrumente: Diese heizen und kühlen relativ schnell ab und vertragen ein schnelles Ablassen, was zu den kürzesten Zykluszeiten führt.
- Poröse Materialien: Gegenstände wie chirurgische Kittel oder Tierstreu erfordern mehr Zeit, damit der Dampf vollständig eindringen kann, und benötigen oft eine Trocknungsphase nach der Sterilisation.
Die Dichte der Verpackung
Wenn Gegenstände zu dicht gepackt sind, bildet dies eine Barriere für das Eindringen von Dampf. Dies kann den Bediener zwingen, die Sterilisationszeit zu verlängern, um sicherzustellen, dass die Gegenstände in der Mitte der Ladung die erforderliche Temperatur erreichen.
Die Kompromisse verstehen
Die Optimierung der Geschwindigkeit kann bei unsachgemäßer Handhabung erhebliche Risiken mit sich bringen.
Geschwindigkeit vs. Sicherheit
Das überstürzte Ablassen von Flüssigkeiten ist ein häufiger Fehler. Der plötzliche Druckabfall führt dazu, dass überhitzte Flüssigkeiten heftig kochen, was zu zersplittertem Glas, Verlust von Medium und einer erheblichen Sicherheitsgefährdung führen kann.
Geschwindigkeit vs. Wirksamkeit
Einfach die kürzestmögliche Zykluszeit zu wählen, ohne die Größe und Dichte der Ladung zu berücksichtigen, ist ein Rezept für Misserfolge. Wenn die Gegenstände in der Mitte der Ladung niemals die Zieltemperatur für die erforderliche Dauer erreichen, ist der gesamte Zyklus unwirksam.
Den Zyklus an Ihre Ladung anpassen
Ihr Hauptziel bestimmt den notwendigen Ansatz für den Autoklavenzyklus.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Sterilisation von Flüssigkeiten liegt (z. B. Medien, Puffer): Planen Sie einen langen Zyklus (45–60+ Minuten) ein, der ein langsames Ablassen und eine verlängerte Abkühlphase priorisiert, um ein Überkochen zu verhindern.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Sterilisation von Trockengütern liegt (z. B. Glasgeräte, Instrumente): Sie können einen viel schnelleren Zyklus (25–40 Minuten) mit schnellem Ablassen und minimaler Abkühlzeit verwenden.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Sterilisation von Abfällen liegt: Verwenden Sie eine längere Sterilisationsphase (30+ Minuten), um eine vollständige Durchdringung und Dekontamination zu gewährleisten, insbesondere bei dichten Biohazard-Beuteln.
Letztendlich ist das Verständnis der Faktoren, die die Gesamtzykluszeit beeinflussen, der Schlüssel zur Gewährleistung sowohl einer effektiven Sterilisation als auch eines sicheren Betriebs.
Zusammenfassungstabelle:
| Faktor | Auswirkung auf die Zykluszeit | Wichtige Überlegung |
|---|---|---|
| Ladungstyp (Flüssigkeiten) | Erhöht die Zeit erheblich (45–60+ Min.) | Erfordert langsames Ablassen & langes Abkühlen, um Überkochen zu verhindern |
| Ladungstyp (Trockengüter) | Kürzerer Zyklus (25–40 Min.) | Verträgt schnelles Ablassen & minimale Abkühlung |
| Ladungsgröße & Dichte | Größere/dichtere Ladungen erhöhen die Zeit | Dichtes Packen erfordert längere Sterilisation für Dampfdurchdringung |
| Autoklaventyp/Größe | Größere Kammern können Heiz-/Kühlzeiten verlängern | Gerätespezifikationen beeinflussen die Basisdauer |
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