멸균 공정(오토클레이브)

유사 이래 인류는 정화하는 데 불을 사용해왔습니다. 막 파열과 단백질 및 핵산 변성(Denaturing)에 따른 고온에 의해 열이 생성됩니다. 하지만 태우는 것은 일상에 적용하기에는 다소 지나칩니다.

멸균 공정으로 포자, 박테리아, 바이러스 등 전염성 세균을 박멸할 수 있습니다. 질병을 유발할 수 있는 미생물만을 제거하는 살균 소독과는 다릅니다.

멸균에는 다음과 같은 방법이 주로 사용됩니다.

• 오트클레이브: 매우 효과적이며 저렴한 방법으로, 열에 민감한 물체에는 적합하지 않습니다.
• 고온 공기 오븐: 오토클레이브에 비해 비효율적입니다.
• 산화에틸렌: 열에 민감한 물체에 적합하지만 멸균 처리된 결과물에 독성 잔유물을 남깁니다.
• 저온 스팀과 포름알데히드: 공동 또는 관상 구멍이 있는 기구에 효과적입니다.
• 살균 화학 물질: 살균제로 종종 사용되지만 장시간 사용할 경우 기구를 멸균하기도 합니다.
• 방사선 요법: 감마선과 가속 상태의 전자는 멸균에 탁월합니다.
• 가스 플라즈마

멸균에 가장 좋은 방법은 열을 통과시키는 것인데, 가장 널리 사용되는 방법이 오토클레이브입니다.

건조 공기 오븐에서는 160°C에서 2시간 후에 세균성 클로스트리디움 보툴리눔(캔 식품과 관련이 있음)의 포자가 죽습니다. 포화 스팀을 사용하면 121°C에서 불과 5분 만에 같은 포자가 죽기 때문에 습윤 열이 건조한 열보다 효과적입니다.

오토클레이브 설계 및 제어

박테리아와 바이러스를 형성하는 포자에 효과적이려면 오토클레이브가 다음 조건을 따라야 합니다.

• 멸균하는 물질에 스팀이 직접 닿도록 합니다(즉, 물체를 로드하는 것이 매우 중요함).
• 처음에 오토클레이브에 있던 공기를 모두 제거하고 스팀을 채워넣기 위해 진공 상태로 만듭니다.
• 로드가 결핍되지 않도록 스팀 배출 및 냉각을 적절히 제어할 수 있는 공정을 구현합니다.

멸균 공정의 효율에는 두 가지 요인이 주로 영향을 미칩니다. 첫째 가열 치사 시간, 즉 미생물이 모두 죽기까지 특정 온도에 노출시켜야 하는 시간입니다. 둘째는 샘플의 모든 미생물이 죽는 가열 치사 온도 또는 가열 치사점입니다.

스팀과 압력을 통해 미생물을 죽일 수 있을 만큼 충분한 열을 전달시켜야 합니다. 연속된 음압 펄스를 사용하여 존재할 수 있는 모든 에어 포켓을 진공 처리하고, 연속된 양의 펄스를 작용시켜 스팀 침투율을 극대화합니다.

따라서 제어 시스템은 정확하고 반복 가능한 방식으로 유연하게 멸균 공정을 제어할 수 있어야 하며, 다음과 같은 기능을 포함합니다.

• 셋포인트 프로파일 프로그래밍을 사용한 정확한 루트 제어
• 매개변수화가 간편한 레서피 관리 시스템
• 복잡한 제어 전략의 순차 제어
• 멸균 시스템에서 분석 및 증거 자료용 온라인 데이터 수집
• 선명한 그래프와 매개변수에 제어된 액세스를 제공하는 로컬 작업자 디스플레이

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