Sterilisationstechniken

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Autoklav[Bearbeiten]

Ein Autoklav ist ein relativ großer Schnellkochtopf. Er ist aus Metall, da er hohe Temperaturen und Druck aushalten muss. Autoklaven dienen zum Sterilisieren von Nährböden, Nährlösungen und Ringerlösungen. Es können aber auch bewachsene Platten sterilisiert werden, damit die (evtl. schädlichen) Keime nicht weiterwachsen. Zur Erzeugung von Dampf, zur besseren Wärmeverteilung befindet sich im Fuß des Autoklaven Wasser.

Nach dem das Sterilisiergut sicher im Autoklav untergebracht wurden und das Ding verschlossen wurde, muss die Luft aus dem Inneren verdrängt werden. Durch die Erwärmung des Gefäßes wird Dampf erzeugt und der Innenraum gesättigt. Dies wird als Steigzeit bezeichnet. Wenn ich das aus der Ausbildung richtig im Kopf habe lässt man das Ventil solange offen, bis man eine ordentliche Dampfentwicklung sieht. Dann wird das Ventil geschlossen.

Zur besseren Vorstellung:
Luft überträgt die Wärmeenergie schlechter als Dampf. Damit in etwa 90% der Sporen von Geobacillus stearothermophilus abgetötet werden können benötigt man mit Heißluft 121°C für 15 min, ist der Gasraum des Exikators mit Wasserdampf gefüllt benötigt man nur noch 1,5 bis 4 min.
Außerdem senkt ein Luftanteil die Temperatur. Verbleibt ein Rest von 25% Luft im Autoklav senkt sich die Gesamttemperatur auf 112°C. bei 50% sinds sogar nur noch 100°C. Daher ist es sinnvoll, Flaschen die ja bekanntlich nie randvoll sind zu öffnen, damit die Luft durch Dampf ersetzt wird. Ein weiterer Vorteil vom Öffnen der Gefäße wäre wohl auch, dass sich der Druck des Gasraumes dermaßen erhöht, das es die Flaschen zerreißt. Der Druck erhöht sich bei einem Luftanteil von 50% auf 2,4 bar.
Der Inhalt der Flaschen erwärmt sich in der Regel langsamer als der Innenraum, daher muss die Temperatur solange gehalten werden bis wirklich alles homogen auf 121°C erhitzt ist. Die Zeit, die dafür benötigt wird, wird als Ausgleichszeit bezeichnet.
Nun beginnt die eigentliche Sterilisationszeit (T = konst). Als ausreichend gilt: 121°C und 1 bar "Überdurck" (1,013 bar Atmosphärendruck + 1 bar Überdruck) für mindestens 15 min.
Anschließend folgt die Abkühlzeit, der Druck wird wieder abgebaut. Achtung: Der Inhalt des Autoklaven kühlt wesentlich langsamer ab, als der Innenraum. Es besteht die Gefahr eines Siedeverzugs. Der Autoklav darf daher erst bei 80°C geöffnet werden.

Sicherheitsregeln:
Jetzt mal im Ernst. So ein Autoklav kann echt ziemlich fies sein. Vor allem wenn man gerade Agar sterilisiert hat. Ein Siedeverzug mit Agar ist echt echt ungesund, weil das Zeug so klebrig ist, das es im Gegensatz zu Wasser nicht von einem runtertropft. Wer sich schon mal an nem Spritzer Wasser aus dem Kochtopf verbrannt hat weiß, dass das nicht tropfenförmig auf der Haut liegen bleibt. Agar ist aber auch heiß immer noch sehr viskos und es schmiegt sich richtig schön an die Haut an und führt zu richtig hässlichen Verbrennungen. Daher gilt:

  • Autoklav erst öffnen, wenn die Druckanzeige null anzeigt und die Temperatur unter 80°C gesunken ist. Wird der Autoklav zu früh geöffnet (sagen wir mal bei 104°C) entweicht der Druck und der Siedepunkt des Wasser sinkt von 121°C auf 100°C, kann es sein, dass das Autoklaviergut erneut zu sieden beginnt.
  • Es ist auch immer sehr gut wenn man Autoklavierhandschuhe trägt in die man die Ärmel des Kittels reinstopfen kann. Dann kann einem auch nichts Heißes in den Handschuh laufen.
  • Das ist jetzt eher trivial, soll aber dennoch erwähnt sein: Nie dem Kopf über die Autoklavenöffnung halten.
  • Am besten alles erst mal runter kühlen. Auch angeschlagene Glasgefäße können durch die drastischen Temperaturen schnell mal platzen.

Das hört sich jetzt alles mächtig gefährlich an, ich kann aber aus eigener Erfahrung sagen , dass ich noch keinen Unfall erlebt habe. Liegt vielleicht aber auch daran, dass ich die Sicherheitshinweise gelesen habe.


Autoklaven-Test: Natürlich muss auch ein Autoklav auf seine Leistung getestet werden. Es gibt auch hier wieder unterschiedliche Möglichkeiten.

Es gibt beispielsweise den Sterikon Bioindikator, eine Ampulle mit Nährbouillon, Zucker, einen pH-Indikator und einige Sporen des Bacillus stearothermophilus. Die Ampulle wird einfach mit zum Autoklaviergut hinzugegeben. Wird die Temperatur von 121°C nur für 5 min gehalten, überleben dies einige der Sporen und sie können auf Agarplatten erneut angezüchtet werden (60°C für 2 Tage). Nach 15 min bei 121°C sind alle Sporen aber abgetötet und sie wachsen nicht mehr aus.

Eine weitere Variante wäre der BAG ChemoStrip. Hierbei handelt es sich um einen Streifen in der größe eines Pflasters, der sich bei 121°C umfärbt.

Heißluftsterilisator[Bearbeiten]

Der Heißluftsteri ist eigentlich nix anderes als ein Backofen. Es wurde zwar oben erwähnt, dass Feuchtigkeit besser die Temperaturen überträgt, doch für einige Arbeitsgeräte (z.B. Pipetten) ist es eher ungünstig, wenn sie nass sind.
Aufgrund der schlechteren Übertragung müssen hier höhere Temperaturen für eine längere Zeit erreicht werden. Man sollte auch darauf achten, dass die Metalldosen der Pipetten beim Sterilisieren geöffnet sind, meist gibt es ein Loch im oberen Bereich und im Deckel der Dose. Diesen kann man dann beim Entleeren des Steris einfach zu drehen und die Pipetten können ohne Rekontamination abkühlen.

  • 160°C bei empfindlichen Materialien für mindestens 3 Stunden.
  • 180°C bei normalem Material wie z.B. Glaspipetten für mindestens 30 min
  • Pyrogene werden erst bei 250°C für mindestens 30 min zersetzt