Wie werden Glasflaschen im Labor sicher autoklaviert?

Ein Autoklav ist ein spezialisiertes Gerät, das entwickelt wurde, um eine physische Methode zur Desinfektion und Sterilisation bereitzustellen. Der Prozess wird mithilfe einer Kombination aus Dampf, hohem Druck und Zeit erreicht. Dampf ist bemerkenswert effektiv bei der Übertragung von thermischer Energie (im Vergleich zu trockener Luft) und kann eine Ladung bei 121 °C in nur 15 Minuten sterilisieren.

Die meisten Glasflaschen im Labor sind für die Autoklavierung geeignet. Es ist jedoch wichtig, einige wesentliche Unterschiede zwischen den im Labor verwendeten Glasprodukten zu beachten sowie bewährte Methoden beim Durchführen eines Autoklavzyklus zu befolgen.

In diesem Artikel beantworten wir häufig gestellte Fragen und geben Ratschläge, wie Sie Glasflaschen im Labor sicher autoklavieren können.

1. Ist es sicher, alle Arten von Glasflaschen zu autoklavieren?

Bevor Sie Glasflaschen autoklavieren, ist es wichtig, die Eignung der verschiedenen Glasarten und Flaschen zu berücksichtigen. Borosilikatglasflaschen können sicher autoklaviert werden, da das Material sehr widerstandsfähig gegen thermische Schocks ist. Beim Autoklavieren von Flaschen aus Natronkalk oder Flintglas ist das Risiko eines Bruchs viel größer. Das Autoklavieren dieser Flaschen bleibt zwar möglich, aber das Material bietet keine so große Sicherheitsmarge.

Mit Kunststoff beschichtete Glasflaschen können ebenfalls sicher autoklaviert werden, aber das Beschichtungsmaterial unterliegt der Hydrolyse durch Dampf während des Autoklavprozesses. Dies bedeutet, dass sie in der Regel weniger Autoklavzyklen aushalten als nicht beschichtete Glasflaschen.

Glasbehälter sollten im Allgemeinen nicht mehr als 75 Prozent der Nennkapazität gefüllt werden, um Flüssigkeitsausdehnung und mögliche Schaumbildung zu ermöglichen, wodurch ein Überlaufen verhindert wird. Die sichere Füllkapazität hängt jedoch auch von der Art der Flüssigkeit ab. Glasflaschen mit Wasser oder wässrigen Puffern können bis zur Nennfülllinie des Behälters gefüllt werden. Flaschen, die zur Sterilisation von Agar-basierten Medien verwendet werden, sollten jedoch nur bis zu 50 % der Behälterkapazität gefüllt werden.

2. Wie sollten Glasflaschen im Autoklav geladen werden?

Zunächst wird empfohlen, beim Gebrauch eines Autoklaven persönliche Schutzausrüstung zu tragen. Dies umfasst in der Regel vollständigen Augen-/Gesichtsschutz, geschlossene Schuhe und hitzebeständige Handschuhe zum Entfernen von Gegenständen, insbesondere heißem Glas.

Vermeiden Sie es, den Autoklaven zu überladen, um dem Dampf eine effektive Zirkulation für den Sterilisationsprozess zu ermöglichen. Es wird auch empfohlen, sicherzustellen, dass Flaschen gereinigt sind, bevor sie in den Autoklaven gestellt werden. Dies verhindert, dass Verunreinigungen an den Wänden der Glasflasche haften bleiben.

In großen, schweren Flaschen, wie z. B. 20-Liter-Flaschen, sollte auch eine kleine Menge destilliertes Wasser (WFI oder gereinigt) hinzugefügt werden, um die Dampferzeugung zu unterstützen, wenn sie leer (trocken) in einem Autoklaven sterilisiert werden.

3. Wie sollten Glasflaschen mit Schraubverschluss dampfsterilisiert werden?

Beim Sterilisieren oder Autoklavieren von Flaschen sollte der Schraubverschluss lose angebracht werden, mit maximal einer Umdrehung. In einem verschlossenen Behälter dehnt sich der Inhalt aus und es entsteht ein großer Druckunterschied (mehr als 4 bar absolut), was zu einem explosiven Versagen führen kann. Außerdem können nicht ausreichend gelockerte Deckel während der Abkühlphase ein Vakuum in der Flasche erzeugen. Wenn Flaschen nicht ordnungsgemäß belüftet werden, kann die Flüssigkeit im Inneren während der Nachkühlphase nicht sieden und bleibt daher über längere Zeit überhitzt. Bewegen oder verschließen Sie niemals Behälter mit überhitzten Flüssigkeiten. Wenn der Deckel lose sitzt (1/2 Umdrehung), gibt es keinen Druckunterschied zwischen dem Dampf im Autoklaven und dem Inneren der Flasche.

Flaschen können sicher mit versiegelten Verschlüssen autoklaviert werden, wenn der Dampfdruckautoklav eine unterstützende Druckkompensation hat.

In herkömmlichen Autoklaven (ohne Druckkompensation) ist ein Entlüftungsdeckel mit Membran eine sicherere und einfachere Option. Das 0,2 Mikron ePTFE-Membran ermöglicht eine zweifache Druckausgleichung, während der Deckel fest verschlossen bleibt, um das Risiko einer Kontamination nach dem Autoklavprozess zu minimieren. Membranentlüftungsdeckel sollten nicht bei Flaschen über 3500 ml verwendet werden.

Für GMP-Betriebe, medizinische Anwendungen oder für Flaschen mit 5 Litern oder mehr ist die Verwendung eines Anschlussdeckels mit einer Port-Öffnung, der mit einem sterilen Entlüftungsfilter ausgestattet ist, eine geeignetere Option als die Membranverschlüsse. Ein GL 45 Edelstahlverschluss mit einer Port-Öffnung kann beispielsweise mit einem validierten pharmazeutischen sterilen Luftfilter (0,2 Mikron, 50 mm Scheiben- oder Kapsel-Filter) verwendet werden. Diese Option wird besonders für größere Flaschen mit mehr als 2 Litern empfohlen.

4. Sollte ich die Oberseite der Flaschen vor dem Autoklavieren mit Aluminiumfolie abdecken?

Dies ist eine gängige Praxis in vielen Forschungslaboren, aber das Anbringen von Folie über den Mündungen von Glasbehältern verringert die Wahrscheinlichkeit, dass diese Gegenstände anfangs ordnungsgemäß sterilisiert werden. Die Folie sollte lose angebracht werden, um die Dampfdurchdringung zu ermöglichen, bietet dann jedoch keinen Schutz gegen Kontaminationen nach der Sterilisation.

5. Wie lange sollte der Autoklavzyklus dauern?

Dampfsterilisation wird bei +121, +126 oder +134 °C empfohlen, abhängig von der Anwendung. Als Richtlinie gibt die britische Norm BS EN 285:1997 8.3.1 an: "Die Haltezeit sollte nicht weniger als 15 Minuten, 10 Minuten und 3 Minuten bei Sterilisationstemperaturen von 121 °C, 126 °C bzw. 134 °C betragen."

Es ist eine gute Praxis, einen biologischen oder chemischen Indikator zu verwenden, um zu bestätigen, dass der Autoklav ordnungsgemäß funktioniert. Wenn einer der Indikatoren ausfällt, sollte der Autoklav untersucht werden, um das Problem zu identifizieren und zu beheben. Es ist auch entscheidend, die Ladung erneut zu autoklavieren, sobald das Problem behoben ist, um die Sterilität sicherzustellen.

Autoklavband kann auch an den Gegenständen angebracht werden, wobei Markierungen auf dem Band sichtbar werden, sobald die kritische Temperatur erreicht ist. Im Gegensatz zu anderen Methoden, wie z. B. biologischen Indikatoren, liefert Autoklavband jedoch keinen Nachweis der Sterilisation. Stattdessen kann es verwendet werden, um autoklavierte von nicht autoklavierten Artikeln zu unterscheiden.

Zuletzt, beim Ausladen des Autoklaven, stellen Sie sicher, dass Sie zur Seite treten, um Ihr Gesicht und Ihren Körper von der Tür und dem Dampf fernzuhalten. Es wird auch empfohlen, die Tür zu öffnen und zehn Minuten zu warten, um die Gegenstände nach Möglichkeit abkühlen zu lassen. Lassen Sie autoklavierte Materialien immer auf Raumtemperatur abkühlen, bevor sie transportiert werden.

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7. Wie oft können Glasflaschen im Labor autoklaviert werden?

Die Anzahl der Autoklavzyklen, denen ein Produkt ausgesetzt werden kann, hängt von der Art der Glasflasche ab, die autoklaviert wird. Natronkalkflaschen und mit Kunststoff beschichtete Flaschen halten weniger Autoklavzyklen stand als unbeschichtete Borosilikatglas 3.3 Laborflaschen.

Trotz der hervorragenden Beständigkeit von Borosilikat 3.3 gegen thermische Schocks können diese Flaschen im Laufe der Zeit beschädigt werden und für das Autoklavieren ungeeignet werden. Dies liegt daran, dass ein Großteil der Zugfestigkeit von Borosilikatglas von der Oberflächenbeschaffenheit abhängt, und wenn das Glas zerkratzt wird, auch submikroskopisch, wird seine Festigkeit erheblich verringert. Während flaschen mit einer kratzfreien Oberfläche wiederholte Druckwechsel sicher überstehen, ist dies möglicherweise bei älteren Flaschen nicht der Fall.

Leider ist es unmöglich, vorherzusagen, wann eine ältere Flasche versagt. DWK Life Sciences empfiehlt daher, Artikel routinemäßig auszutauschen, und jedes Artikel vor der Verwendung gründlich visuell auf Anzeichen von Kratzern, Abplatzungen oder anderen Defekten zu überprüfen. Wenn solche gefunden werden, sollte das Produkt aus dem Dienst genommen und sofort entsorgt werden.

Dieser Artikel wurde in Zusammenarbeit mit DWK Life Sciences erstellt