Heißluftofen: Prinzip, Arbeitsmechanismus, Sterilisationssteuerung, Vorteil und Nachteil

Einführung des Heißluftofens

Ein Heißluftofen ist die gebräuchlichste Sterilisationsmethode im Labor, das an trockener Hitze arbeitet. Sterilisation ist der Prozess des Entfernens oder Zerstörens aller Mikroorganismen einschließlich Viren, Bakterien und ihrer Sporen vom Artikel oder von der Oberfläche, ohne ihre Qualität und Quantität zu zerstören. Es ist eine physikalische Methode der Sterilisation durch trockene Hitze. Faktoren, die die Sterilisation durch Hitze beeinflussen, sind die Art der Hitze, dh trocken oder feucht, Temperatur und Zeit, Anzahl der Mikroorganismen, Art der Mikroorganismen, Art des Mikroorganismus und Vorhandensein von organischem Material. Wirkungsweise: Proteindenaturierung, oxidative Zerstörung essentieller Zellbestandteile und toxische Wirkungen erhöhter Elektrolytspiegel. Es funktioniert nach dem Prinzip der Wärmeleitung, bei der Wärme von der Außenfläche eines Gegenstands absorbiert und dann an die nächste Schicht weitergegeben wird. Diese Methode wurde von Louis Pasture eingeführt.

Prinzip des Heißluftofens

Elektrische Geräte arbeiten nach dem Prinzip der Trocken- und Heißluftkonvektion (dh Zirkulation erwärmter Luft), Leitung und Strahlung. Der Heißluftkonvektionsprozess ist von zwei Arten. a. Schwerkraftkonvektionsprozess: Erwärmte Luft dehnt sich aus und besitzt eine geringere Dichte als gekühlte Luft, die aufsteigt und die kühlere Luft verdrängt (die kühlere Luft steigt ab). Es erzeugt eine inkonsistente Temperatur innerhalb der Kammer und hat somit einen langsamen Umsatz. b. Mechanische Konvektion: Verwendung eines eingebauten Gebläses oder Gebläses, das die erwärmte Luft aktiv durch alle Bereiche der Kammer drückt. Diese trockene Hitze zerstört bakterielle Endotoxine (oder Pyrogene ), die auf andere Weise schwer zu eliminieren sind. Diese Eigenschaft macht es anwendbar für die Sterilisation von Glasflaschen, die aseptisch gefüllt werden sollen. Trockene Hitze tötet durch Oxidation, Proteindenaturierung und toxische Wirkungen erhöhter Elektrolytwerte und ist effizienter.

Struktur des Heißluftofens und Funktionen

Es besteht aus den folgenden Teilen:

• Eine isolierte Kammer, die von einem äußeren Gehäuse umgeben ist, das elektrische Heizungen enthält
• Ein Ventilator
• Regale
• Thermostat
• Türverriegelungssteuerungen

Metallschrank mit Heizfaden und Ventilator in den Wänden befestigt. Thermostat, Temperaturregelung, doppelwandig: (innere ist ein schlechter Leiter und äußere ist metallisch und luftgefüllten Raum zwischen den Schichten) Isolierung hält die Wärme in und spart Energie. Elektrisch beheizt und mit einem Ventilator oder Gebläse versehen, um eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung zu gewährleisten. Heizung Mechanismus:- Die abtötende Wirkung trockener Hitze auf Mikroorganismen beruht auf i) destruktiver Oxidation essentieller Zellbestandteile, ii) Proteindenaturierung und iii) toxischer Wirkung erhöhter Elektrolytspiegel.

Verwendung des Heißluftofens

Sterilisation von Gegenständen, die hohen Temperaturen standhalten und nicht verbrannt werden, z. B. Glaswaren, Pulver, Pinzetten, Scheren, Skalpelle, Glasspritzen, pharmazeutische Produkte wie flüssiges Paraffin, Fette, Fett und Staubpulver usw.

Handhabung des Heißluftofens

Wickeln Sie die Artikel ein oder legen Sie sie in einen Behälter aus Pappe, Aluminium oder Papier. Münder von Flaschen, Reagenzglas und beide Enden von Pipetten müssen mit Watte verstopft werden. Zu sterilisierende Gegenstände wie Petriplatten und Pipetten können in Metallkanistern angeordnet und dann platziert werden. Stellen Sie die Gegenstände in ausreichenden Abständen auf, um eine freie Luftzirkulation zwischen ihnen zu ermöglichen und einen ununterbrochenen Luftstrom zu gewährleisten. Schließen Sie die Tür und schalten Sie den Heißluftofen ein. Wenn das Thermometer anzeigt, dass die Ofenluft die Sterilisationstemperatur erreicht hat, wird die Erwärmung für die erforderliche Zeit fortgesetzt (z. B. 160 ° C für eine Stunde). Lassen Sie die Temperatur bis zu 40 ° C (ungefähr 2 Stunden) fallen, bevor Sie sterilisierte Materialien entfernen. das verhindert den Bruch von Glaswaren.

Vorteile des Autoklavierens

1. Sie benötigen kein Wasser und es entsteht kein großer Druck im Ofen, wodurch das Arbeiten sicherer wird.
2. Kleiner als Autoklav, kann aber immer noch so effektiv sein.
3. Im Vergleich zu anderen Mitteln können höhere Temperaturen erreicht werden.
4. Diese Behandlung tötet das bakterielle Endotoxin ab, nicht alle Behandlungen können dies tun.
5. Eine wirksame Methode zur Sterilisation von hitzestabilen Artikeln einzige Methode zur Sterilisation von Ölen und Pulvern.
6. Schutz von spitzen oder Instrumenten mit einer Schneidkante (weniger Probleme mit Abstumpfung der Schneidkanten).
7. Es hinterlässt keine chemischen Rückstände.
8. Es ist ungiftig und schadet der Umwelt nicht.

Nachteil des Autoklavierens

1. Einige Organismen wie Prionen können nicht abgetötet oder inaktiviert werden.
2. Kunststoffwaren oder wärmeempfindliche Materialien können nicht sterilisiert werden.
3. Gläser können durch hohe Sterilisationstemperaturen rauchig werden: Die Temperaturhaltezeit beträgt 1 Stunde bei 160°C, 30 Minuten bei 170°C und 20 Minuten bei 180°C.
4. Trockene Hitze dringt langsam und ungleichmäßig in Materialien ein und ist daher aufgrund der langsamen Wärmeeindringungsrate und der mikrobiellen Abtötung eine zeitaufwändige Methode.
5. Es erfordert eine kontinuierliche Stromquelle.

Sterilisationskontrolle für Heißluftofen

A) Biologische Kontrollen: 106 Sporen von Bacillus subtilis subsp. niger oder Sporen von nichttoxigenen Stämmen von Clostridium tetani auf Papierstreifen werden in Umschläge gelegt und dann nach vollständiger Sterilisation in den Heißluftofen gegeben, in Thioglykollat oder gekochtem Fleischmedium inokuliert und für einen Sterilitätstest unter streng anaeroben Bedingungen für 3 bis 5 Tage bei 37 ° C inkubiert.

B) Chemische Kontrolle: Browne’s Tube No. 3 zeigt nach 60-minütiger Sterilisation bei 160 ° C eine grüne Farbe ( Farbwechsel von rot nach grün).

C) Physikalische Kontrolle: Thermoelemente und Temperaturdiagrammschreiber verwendet.

Vorsichtsmaßnahmen beim Autoklavieren

1. Trockensubstanzen sterilisieren.
2. Es sollte nicht überladen werden.
3. Gummiwaren, Stoffe, brennbare oder flüchtige Substanzen dürfen nicht in den Ofen gegeben werden.
4. Der Ofen wird etwa 2 Stunden oder bis zu 40°C langsam abkühlen gelassen, bevor die Tür geöffnet wird.

Bibliography

1. https://www.researchgate.net/publication/331899509_Hot_Air_Oven_for_Sterilization_Definition_Working_Principle
2. http://www.acmasindia.com/blog/hot-air-oven/
3. Textbook of Medical Laboratory Technology by Praful B. Godkar, Darshan P. Godkar
4. https://ultrasoniccleanersmfgr.com/hot-air-oven.html gclid=CjwKCAjwps
5. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3340325
6. https://www.stericox.com/laboratory-oven/hot-air-oven.html
7. https://www.prestogroup.com/blog/use-of-hot-air-oven-in-laboratories/
8. https://en.wikipedia.org/wiki/Hot_air_oven