Wie lange dauert die Autoklavierung bei 121 °C? Ein Leitfaden zu Sterilisationszyklen

Für die Standardsterilisation beträgt die mindestens erforderliche Zeit für die Autoklavierung bei 121 °C (250 °F) unter 15 psi Druck 15 bis 20 Minuten. Dies ist jedoch die Haltezeit nachdem das zu sterilisierende Material 121 °C erreicht hat, nicht die gesamte Zykluszeit. Die Gesamtzeit ist fast immer länger und hängt vollständig von der Größe und Art der Beladung ab.

Der entscheidende Fehler besteht darin, anzunehmen, dass der 15-Minuten-Timer startet, wenn die Autoklavenkammer 121 °C erreicht. Die wahre Anforderung ist, dass der kälteste Punkt innerhalb Ihrer Beladung für mindestens 15 Minuten bei 121 °C gehalten werden muss, um die Sterilisation zu gewährleisten.

Das Prinzip der Sterilisationszeit

Das Ziel der Autoklavierung ist es, unter Druck stehenden Dampf zu verwenden, um eine ausreichend hohe Temperatur zu erreichen, um die hitzebeständigsten Mikroorganismen, insbesondere bakterielle Sporen wie Geobacillus stearothermophilus, abzutöten. Der Standard von 121 °C für 15 Minuten basiert auf der thermischen Abtötungszeit, die für diese Organismen erforderlich ist.

Es geht um Penetration, nicht nur um Präsenz

Die Autoklavenkammer kann schnell 121 °C erreichen, aber Dampf muss die gesamte Luft in der Kammer verdrängen und die zu sterilisierenden Gegenstände vollständig durchdringen.

Eine dichte oder große Beladung benötigt deutlich länger, bis ihr Kern die Zieltemperatur erreicht, als eine kleine, einfache Beladung. Diese „Aufheiz-“ oder „Verzögerungszeit“ ist die kritischste Variable bei der Bestimmung Ihrer gesamten Zykluslänge.

Kritische Faktoren, die die Autoklavierzeit bestimmen

Sie können sich nicht auf eine einzige Zeiteinstellung für alle Anwendungen verlassen. Sie müssen den Zyklus an das anpassen, was Sie sterilisieren. Stellen Sie es sich wie beim Kochen vor: Eine kleine Kartoffel gart viel schneller als ein großer Truthahn im selben Ofen.

Faktor 1: Beladungsgröße und -dichte

Ein einzelner kleiner Medienkolben heizt sich viel schneller auf als ein großer, dicht gepackter Korb mit Glaswaren oder Bioabfällen.

Dichte Beladungen erfordern mehr Zeit, damit Dampf eindringen und eingeschlossene Luft verdrängen kann, die als Isolator wirkt und eine effektive Sterilisation verhindert.

Faktor 2: Art des zu sterilisierenden Materials

Flüssigkeiten, insbesondere große Volumina (z. B. >1 Liter), haben eine hohe Wärmekapazität und benötigen viel länger zum Aufheizen und Abkühlen als feste Instrumente.

Poröse Materialien wie Operationskittel, Tierstreu oder Schläuche erfordern spezielle Zyklen (oft Vorvakuum), um sicherzustellen, dass die gesamte Luft entfernt wird, damit Dampf jede Oberfläche erreichen kann.

Faktor 3: Behältertyp und Verschluss

Ein locker abgedecktes, weit geöffnetes Becherglas ermöglicht ein leichtes Eindringen von Dampf.

Ein Kolben mit engem Hals und locker sitzendem Verschluss schließt Luft ein, was die Wärmeübertragung auf die Flüssigkeit im Inneren erheblich verlangsamt. Verschließen Sie Behälter niemals fest, da dies ein Explosionsrisiko birgt.

Die Risiken einer falschen Zeitplanung

Das Einstellen einer falschen Zykluszeit hat erhebliche Folgen, die über einen einfachen fehlgeschlagenen Durchlauf hinausgehen. Hier ist prozedurale Disziplin unerlässlich.

Unterverarbeitung: Die Gefahr einer unvollständigen Sterilisation

Dies ist der schwerwiegendste Fehler. Wenn der Kern der Beladung die erforderliche Temperatur für die Mindestzeit nie erreicht, überleben Mikroorganismen.

Dies kann zu kontaminierten experimentellen Ergebnissen, fehlgeschlagenen Medienchargen oder, in einem klinischen Umfeld, zu einem ernsthaften Patientensicherheitsrisiko führen.

Überverarbeitung: Die Beschädigung Ihrer Materialien

Umgekehrt kann ein zu langer Zyklus zerstörerisch sein. Übermäßige Hitzeeinwirkung kann verursachen:

• Abbau von Reagenzien und Kulturmedien (z. B. Zuckerkaramellisierung).
• Schmelzen oder Verformen von Kunststoffen wie Polypropylen.
• Abstumpfen und Korrosion von scharfen chirurgischen Instrumenten.

So bestimmen Sie den richtigen Zyklus für Ihre Beladung

Die zuverlässigste Methode ist die Validierung Ihrer spezifischen Beladung mithilfe biologischer Indikatoren oder eines Thermoelements, das in der Mitte der Beladung platziert wird. Im Zweifelsfall ist es sicherer, eine längere Zykluszeit zu wählen.

• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Sterilisation von Flüssigkeiten (z. B. Medien) liegt: Planen Sie deutlich längere Zyklen ein, oft 30-60 Minuten für Multi-Liter-Volumina, um die langsame Wärmedurchdringung zu berücksichtigen.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf festen Glaswaren oder unverpackten Instrumenten liegt: Ein Standard-Gesamtzyklus von 20-30 Minuten ist oft ausreichend, stellen Sie jedoch sicher, dass die Gegenstände nicht dicht beieinander gepackt sind.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf porösen Beladungen (z. B. verpackten Kits, Schläuchen) liegt: Sie müssen einen Vorvakuumzyklus verwenden, und die Gesamtzeiten können 60 Minuten überschreiten, um eine vollständige Luftentfernung und Dampfdurchdringung zu gewährleisten.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Dekontamination von Bioabfällen liegt: Verwenden Sie verlängerte Zyklen (45-90 Minuten), da diese Beladungen dicht, inhomogen sind und eingeschlossene Luft enthalten.

Letztendlich müssen Sie Ihr Autoklavprotokoll an das spezifische Material anpassen, das Sie sterilisieren, um Sicherheit und Wirksamkeit zu gewährleisten.

Zusammenfassungstabelle:

Beladungsart	Mindesthaltzeit bei 121 °C	Typische Gesamtzykluszeit	Wichtige Überlegungen
Flüssigkeiten (z. B. Medien)	15-20 Minuten	30-60 Minuten	Langsame Wärmedurchdringung; Behälter niemals fest verschließen.
Feststoffe (z. B. Glaswaren)	15-20 Minuten	20-30 Minuten	Stellen Sie sicher, dass die Gegenstände nicht dicht beieinander gepackt sind.
Poröse Beladungen (z. B. verpackte Kits)	15-20 Minuten	>60 Minuten	Erfordert einen Vorvakuumzyklus zur vollständigen Luftentfernung.
Bioabfälle	15-20 Minuten	45-90 Minuten	Dichte, inhomogene Beladung; verlängerte Zyklen verwenden.

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