thumb|right|200px|Autoclave de paredes simples thumb|right|400px|Autoclave Hospitalar com Interface Digital Autoclave é um aparelho utilizado para esterilizar materiais e artigos médico-hospitalares por meio do calor úmido sob pressão inventado por Charles Chamberland, inventor e auxiliar de Louis Pasteur.A autoclave Site Ponto Ciência
A autoclave é um equipamento no qual o material a ser esterilizado é colocado de forma a fazê-lo entrar em contato com o vapor de água em altas temperaturas e pressão por um tempo determinado. A ação combinada da temperatura, pressão e umidade promovem a termocoagulação e desnaturação de proteínas enzimáticas e estruturais dos microrganismos, causando sua morte. Consiste em um cilindro metálico, que pode ser tanto horizontal como vertical, que possui uma resistência interna cuja função é aquecer a água; uma tampa com parafusos para fechá-la hermeticamente, válvulas de segurança e para saída de ar; um indicador de temperatura e pressão e controle de temperatura. Desse modo, é trivial que o material a ser autoclavado seja resistente às temperaturas utilizadas. A esterilização por autoclave é um dos processos mais comuns em laboratórios, hospitais, empresas e indústrias sendo um método eficiente, rápido e econômico utilizado para esterilizar materiais termorresistentes. Na prática laboratorial, os meios de cultura antes de serem usados precisam ser esterilizados pelo aquecimento do meio em uma autoclave. Dentre suas vantagens, pode-se citar alta eficiência da esterilização; equipamentos de simples operação e de baixo custo. Contudo também apresenta algumas desvantagens como a manutenção do volume dos resíduos tratados, geração de maus odores e aerossóis não patogênicos, além de precisar de recipientes termorresistentes que tem custo relativamente elevado.
História A história da autoclave, que se tornaria de grande importância tanto na bacteriologia quanto na prática hospitalar, tem sua origem atribuída inicialmente a uma ideia surgida na publicação de Denis Papin, em 1681, intitulada "Um novo digestor ou motor para amolecer ossos". O biodigestor criado por Papin consistia em um equipamento semelhante a uma panela de pressão que permitia que a água fosse mantida a temperaturas acima de 100 °C.
Na década de 1830, William Henry, médico de Manchester que se dedicou à saúde pública, publicou os resultados de suas "Experiências do poder desinfetante do aumento da temperatura com vistas à sugestão de um substituto para a quarentena". Nesse estudo, William tratou com ar quente aquecido a vapor roupas e outros artigos pessoais de indivíduos infectados, e descobriu que eles estavam "livres de infecção".
Em 1874, Louis Pasteur pediu a Charles Chamberland que o auxiliasse inventando algum equipamento que eliminasse os microrganismos contaminantes presentes em suas experiências realizadas durante o desenvolvimento da vacina contra raiva. A partir de tal criação, Louis Pasteur), em 1876, e posteriormente Robert Koch e sua equipe, em 1881 realizaram diversos experimentos utilizando autoclaves, estabelecendo regimes de esterilização por calor seco e vapor, com parâmetros científicos bem definidos. Pasteur observou que o calor úmido é mais eficaz que o calor seco. Uma de suas investigações demonstrou que a exposição ao calor úmido a 110–120 °C durante 30 minutos foi tão eficaz quanto a exposição ao calor seco a 130–150 °C durante 1 hora.
Com o tempo, novos designs de autoclaves apareceram e foram sendo desenvolvidos Uma empresa parisiense comercializou um modelo de laboratório em 1884 sob o nome de Chamberland. Na virada do século, as autoclaves com camisa de vapor, das quais o vapor podia ser evacuado ao final do ciclo de aquecimento, possibilitaram a hospitais que tivessem suprimento de água seca, curativos cirúrgicos e equipamentos estéreis.
Usos A autoclave é um aparelho utilizado para esterilizar diversas ferramentas e utensílios para uso em laboratórios de pesquisa, hospitais e demais ambientes onde se faz necessária a total segurança em termos de qualidade sanitária. Os principais locais de utilização de uma autoclave são: laboratórios de química, laboratórios farmacêuticos, laboratórios médicos e ambientes de saúde de forma geral. É amplamente utilizada para métodos e procedimentos em microbiologia, medicina, tatuagens, piercings, odontologia, fabricação de próteses, entre outras.
Para cada material a ser esterilizado há um tipo de autoclave mais indicado e cada fabricante do material a ser esterilizado deve dizer se o mesmo pode ser autoclavado ou não. Geralmente, os materiais compatíveis com esse processo de esterilização são: frascos de culturas de células, instrumentos cirúrgicos, vidrarias de laboratório, ponteiras para micropipetas, meios de cultura e aço inoxidável. Já os não compatíveis são: polietileno, poliuretano, poliestireno, reagentes químicos (ácidos, bases e solventes orgânicos) e aço não inoxidável.
Função O objetivo é eliminar todos os microorganismos presentes incluindo os esporos. A autoclave utiliza vapor a uma pressão de 1,1kg/cm² para atingir a temperatura de 121ºC. As altas temperaturas atingidas quando o vapor é aplicado sob alta pressão que matam os microorganismos. A morte de endósporos termorresistentes requer o aquecimento acima do ponto de ebulição da água a 1 atm. Não é possível assegurar que os endósporos foram mortos, a menos que a temperatura de 121ºC da autoclave seja mantida durante 15 minutos considerando pequenas quantidades de material. Se o material submetido a esterilização é volumoso, a transferência de calor em seu interior será lenta, devendo o tempo de aquecimento ser estendido.MADIGAN, M. T.; MARTINKO, J. M.; BENDER, K. S.; BUCKLEY, D. H.; STAHL, D. A. Microbiologia de Brock. 14. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016. p.172-173 No caso de autoclavagem de frascos contendo líquidos é importante desrosquear a tampa antes de iniciar o processo para evitar a quebra de frascos e liberação do conteúdo destas na câmara interna.
Viabilidade de esterilização
O vapor pressurizado oferece muito mais calor do que a água na mesma temperatura garantindo uma transferência de calor mais rápida, uma boa penetração nos materiais a serem esterilizados e um alto potencial microbicida. Assim sendo esse método de esterilização é o mais econômico, seguro e eficaz para materiais termorresistentes.
Indicadores de monitoramento
Os métodos de verificação da eficácia da esterilização pela autoclave consistem em uso de indicadores biológicos, físicos e químicos.
Indicadores físicos Consiste no monitoramento de parâmetros como tempo, temperatura e pressão ao longo do processo com geração de relatórios.
Indicadores biológicos Consistem em indicadores com contagem prévia de micro-organismos esporulantes para comparação antes e depois do processo de esterilização. Os indicadores biológicos disponíveis no mercado consistem, no geral, de esporos de micro-organismos resistentes a temperatura tal como Bacillus stearothermophilus. Os esporos foram destruídos se a temperatura de 121ºC foi atingida por pelo menos 15 minutos.
Indicadores químicos
Existem vários indicadores químicos sendo estes divididos em classes. Os de Classe I também denominados de Indicadores de Processo são usados para confirmar a exposição do material ao processo de esterilização. As fitas indicadoras são coladas em cada embalagem dos materiais a serem autoclavados.BRUNO, A. N. Biotecnologia I: Princípios e Métodos. Porto Alegre: Artmed, 2014. p.39-42 Essas fitas adesivas são impregnadas com uma substância química termossensível que deverá apresentar mudança de coloração em temperaturas elevadas. Os de Classe II também chamados de Indicadores para uso em Testes Específicos como por exemplo o Bowie-Dick. Os de Classe III são os Indicadores Paramétricos no qual analisam apenas um determinado parâmetro considerado crítico tal como a temperatura do processo. Os de Classe IV são os Indicadores Multiparamétricos nos quais analisam mais que um parâmetro considerado crítico como pressão e temperatura. Os de Classe V são chamados de Indicadores Integradores nos quais reagem a todos os parâmetros considerados críticos no que tange um intervalo determinado do ciclo e faixa específica de temperatura. Os de Classe VI, por fim, são Indicadores Emuladores que, assim como os de Classe V, reagem a todos os parâmetros considerados críticos no que tange um intervalo determinado do ciclo com a diferença que os valores especificados são referentes aos ajustes dos ciclos selecionados.BORGES, L. C. Controle de Infecção e Biossegurança em Odontologia. ln:_______. Auxiliar em Saúde Bucal e Técnico em Saúde Bucal: Formação e Prática da Equipe Auxiliar. 1.ed. Elsevier Editora Ltda, 2015. cap.11. p.175-178.
Equipamento de Proteção Individual Em relação ao método de autoclavagem é necessário o uso de luvas de amianto durante o manuseio da autoclave bem como dos produtos pós-autoclavados visto que atingem temperaturas elevadas.
Funcionamento O processo de autoclavagem consiste dos processos de pré-vácuo, admissão de vapor, esterilização, exaustão lenta, arrefecimento da carga e descarte do condensado. Primeiramente, há criação de pressões negativas no interior do autoclave. Em seguida. o vapor é introduzido, entrando mais facilmente por causa do vácuo, aumentando a pressão gradativamente para que ocorra o contato entre a água superaquecida e os materiais de interesse, assim como fazer com que ela penetre nos invólucros com acesso total a todas as suas superfícies. Mantém-se a temperatura e a pressão altas, as quais são diferentes entre cada material introduzido, durante o período de tempo necessário para concluir o processo. Depois disso, o vapor é liberado aos poucos, passando por filtros de poros pequenos que impedem que os microorganismos saiam da autoclave e que permitem uma redução aos poucos da pressão até atingir uma atmosfera. Por fim, o efluente formado no processo é descartado numa estação de tratamento, sendo posteriormente liberado como um efluente doméstico.
Modelos de autoclave Existem vários modelos de autoclaves, mas podemos dividi-los em duas classes principais:
Autoclave de paredes simples Autoclave de paredes duplas
Autoclave de paredes simples Este tipo de autoclave pode existir em variadíssimos tamanhos, sendo geralmente formado por um cilindro metálico resistente, vertical ou horizontal e com uma tampa que permite fechar hermeticamente o autoclave. Essa tampa apresenta parafusos de orelhas e uma anilha de amianto que impedem a existência de fugas de pressão.
Os autoclaves de paredes simples têm geralmente um manômetro, uma torneira para descarga e uma válvula de segurança.
No interior do autoclave na parte inferior coloca-se água e logo acima um cesto ou tabuleiro com o material a esterilizar, e aquece-se a parte inferior externa do autoclave com chama ou resistências elétricas.
Os autoclaves não necessitam de termômetro para indicar a que temperatura se encontra o vapor de água no seu interior visto que existe uma relação direta entre a pressão do vapor de água saturado e a temperatura desse mesmo vapor .