Il processo di Sterilizzazione (Autoclavi)

Nel corso della storia, l’uomo ha sempre utilizzato il fuoco per purificare gli oggetti. Il calore generato dall’applicazione di temperature elevate agisce disgregando le membrane e denaturando le proteine e gli acidi nucleici. L’atto di bruciare, tuttavia, può rivelarsi un po’ dispendioso nella pratica quotidiana.

Agenti trasmissibili (quali spore, batteri e virus) possono essere eliminati con la sterilizzazione. La sterilizzazione differisce dalla disinfezione per il fatto che, in quest’ultima, solo gli organismi che possono causare malattie vengono eliminati.

Alcuni dei metodi utilizzati per ottenere la sterilizzazione sono:

• Autoclavi: molto efficaci ed economiche. Non adatte per oggetti sensibili al calore.
• Forni ad aria calda: inefficaci rispetto alle autoclavi.
• Ossido di etilene: è adatto per oggetti sensibili al calore ma lascia dei residui tossici sugli oggetti sterilizzati.
• Vapore a bassa temperatura e formaldeide: efficaci per strumenti con cavità o aperture tubolari.
• Sostanze chimiche sporicide: spesso utilizzate come disinfettanti, ma possono anche sterilizzare gli strumenti se utilizzate per periodi prolungati.
• Irradiazione: i raggi gamma e gli elettroni accelerati sono ottimi nei processi di sterilizzazione.
• Plasma di gas.

Il sistema preferito per la sterilizzazione prevede l’impiego del calore e l’autoclave è il metodo più diffusamente utilizzato per ottenere tale processo.

In un forno ad aria secca, occorrono due ore a 160 °C per uccidere le spore del batterio Clostridium botulinium (associato al cibo in scatola). Utilizzando vapore saturato, le stesse spore possono essere eliminate in appena cinque minuti a 121°C, a dimostrazione del fatto che il calore umido è più efficace del calore secco.

Progettazione e controllo dell’autoclave

Per contrastare efficacemente batteri e virus che formano le spore, nelle autoclavi è necessario che:

• il vapore sia a contatto diretto con il materiale sterilizzato (il caricamento degli oggetti, in altri termini, è un aspetto molto importante del processo).
• venga creato un vuoto per spostare tutta l’aria inizialmente presente nell’autoclave, sostituendola poi con il vapore.
• venga implementato uno schema di controllo ben progettato per l’evacuazione del vapore ed il rafreddamento affinchè il carico non si deteriori.

L’efficienza del processo di sterilizzazione dipende da due fattori principali. Il primo è il tempo di morte termica, ovvero il tempo cui i microbi devono essere esposti ad una specifica temperatura prima che siano tutti morti. Il secondo fattore è il punto di morte termica o la temperatura a cui tutti i microbi in un campione sono uccisi.

Il vapore e la pressione assicurano che negli organismi venga trasferita una quantità di calore sufficiente ad ucciderli. Una serie di impulsi di pressione negativi vengono utilizzati per svuotare tutte le possibili sacche d’aria, mentre la penetrazione del vapore viene massimizzata con l’applicazione di una successione di impulsi positivi.