Autoclave หรือ เครื่องสำหรับนึ่งฆ่าเชื้อ โดยใช้กระบวนการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำร้อนและแรงดันสูง ทำให้ของที่ผ่านการนึ่งแล้วอยู่ในสภาพปราศจากเชื้อ มักใช้ในการนึ่งฆ่าเชื้อของเสียทางชีวภาพเพื่อกำจัดและป้องกันการปนเปื้อน ซึ่งนอกจากจะใช้ป้องกันการปนเปื้อนแล้ว Autoclave ยังสามารถใช้ฆ่าเชื้อตัวอย่างก่อนจะนำมาใช้ในการทดลองได้อีกด้วย ส่วนการใช้งานเครื่อง Autoclave นั้น ควรมีการทดสอบเครื่องอย่างสม่ำเสมอเพื่อการใช้งานที่มีประสิทธิภาพ

โดยหลักการทำงานของเครื่อง Autoclave นั้นคือ การนำสิ่งของที่ต้องการทำให้ปราศจากเชื้อมาไว้ในห้อง(หม้อนึ่ง) ที่มีความร้อนและแรงดันของไอน้ำสูงกว่าสภาวะบรรยากาศปกติในช่วงระยะเวลาหนึ่ง การนึ่งฆ่าเชื้อโดยทั่วไปจะใช้สภาวะที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส แรงดันไอน้ำ 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว โดยใช้ระยะเวลานึ่ง 15 นาที หากใช้อุณหภูมิสูงมากๆ และแรงดันไอน้ำมากกว่า 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว อาจจะมีผลเสียต่ออุปกรณ์ที่เป็นโลหะ เพราะอุณหภูมิที่สูงมากเกินจะทำให้เนื้อโลหะมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปและมีอายุการใช้งานสั้นลง รวมทั้งแรงดันไอน้ำที่สูงเกินไปอาจทำให้ผิวโลหะเป็นสนิมและสึกกร่อนได้แม้จะใช้ระยะเวลาที่สั้นก็ตาม

เรามาทำความรู้จักกับอุปกรณ์ของ Autoclave กันบ้างดีกว่า....

อุปกรณ์ที่ใช้ในการนึ่งฆ่าเชื้อก็คือเครื่อง Autoclave  จะแบ่งออกเป็น

       Autoclave ระบบ Gravity : คือ Autoclave ขนาดเล็กที่มีความจุไม่เกิน 20 ลิตร (มักใช้ในระดับห้องปฏิบัติการ (LAB)) มีคุณสมบัติที่สำคัญดังนี้
1. หากใช้อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส แรงดันไอน้ำจะเป็น 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และหากใช้อุณหภูมิ 134 องศาเซลเซียส แรงดันไอน้ำจะเป็น 30 ปอนด์/ตารางนิ้ว โดยอัตโนมัติ (เมื่อนึ่งในความดันบรรยากาศปกติ)
2. ไม่จำเป็นต้องมีการไล่อากาศออกจากห้องนึ่งก่อนเพิ่มความดันด้วยไอน้ำ เพราะแรงดันไอน้ำ 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เพียงพอที่จะไล่อากาศออกให้หมดได้อยู่แล้ว

       Autoclave ระบบ Gravity มี 3 แบบ โดยดูจากวิธีการทำให้ของที่นึ่งแห้งเป็นหลัก ได้แก่

1. 1.        ระบบการทำให้แห้งใช้ความร้อนทำให้ของที่นึ่งแล้วแห้ง (Dry Heat) โดยใช้เวลาประมาณ 30-60 นาที ดังนั้นวัสดุบางอย่างอาจมีลักษณะมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปและทำให้อายุการทำงาน สั้นลงอันเนื่องจากได้รับความร้อนนาน (ปัจจุบันไม่นิยมใช้กันแล้ว)  
2. 2.        ระบบการทำให้แห้งจะมีตัวดูดอากาศจากภายนอกที่เย็นกว่าเข้าสู่ห้องนึ่ง โดยผ่านแผ่นกรอง (Bacterial Filter) ขนาดรูพรุน 0.2 ไมครอน อากาศที่เย็นกว่าจะไล่อากาศและไอน้ำที่ร้อนกว่าซึ่งอยู่ภายในห้องนึ่งออกสู่ หม้อต้ม การใช้เวลาในการทำให้แห้งจึงสั้นกว่า แต่ความชื้นที่เกาะอยู่กับของที่นึ่งจะออกไปไม่หมด และจะต้องเปลี่ยนแผ่นกรองอยู่บ่อยๆ เพราะแผ่นกรองอาจจะตันจากอากาศที่ดูดเข้าไปได้ 

    Autoclave แบบมีระบบดูดให้เป็นสุญญากาศก่อนและหลังนึ่ง (vacuum) : Autoclave ระบบนี้ จะมีหม้อนึ่งขนาดใหญ่ (มักใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม) จึงเกิดปัญหาจากขนาดของห้องนึ่งคือ แรงดันไอน้ำไม่สามารถไล่อากาศออกได้หมด ทำให้การนึ่งไม่ถึงระดับการฆ่าเชื้อตามที่ต้องการ ดังนั้นจึงต้องมีระบบดูดอากาศออกจากห้องนึ่งก่อนแล้วค่อยใช้แรงดันไอน้ำร้อน ในการนึ่ง เครื่อง Autoclave ระบบนี้ จะมีหม้อต้มให้เกิดไอน้ำ (Steam Boiler) แยกต่างหาก ไม่รวมอยู่ภายในห้องนึ่ง โดยจะฉีดไอน้ำทำให้ห้องนึ่งมีสภาวะความร้อนและแรงดันไอน้ำตามที่ต้องการได้ อย่างรวดเร็ว ช่วยให้อุปกรณ์ที่ผ่านการนึ่งมีอายุยาวนานกว่าการนึ่งด้วยเครื่อง Autoclave ระบบ Gravity เพราะของที่นึ่งแล้วจะสัมผัสความร้อนในช่วงเวลาที่สั้นกว่า อย่างไรก็ดี Autoclave ระบบนี้ เมื่อการนึ่งสิ้นสุดลงภายในห้องนึ่งจะมีสภาพเป็นสุญญากาศ ดังนั้น จึงต้องปล่อยให้อากาศภายนอกเข้าสู่ห้องนึ่งโดยผ่านแผ่นกรองก่อน จึงจะเปิดประตูได้

 

แล้ว Autoclave ที่ดีละ ควรมีลักษณะยังไง ?

1. อุณหภูมิที่ใช้สำหรับการนึ่งฆ่าเชื้อควรอยู่ในช่วง 105 – 123 องศาเซลเซียส สูงที่สุดไม่ควรเกิน134 องศาเซลเซียส
2. ความแม่นยำของอุณหภูมิควรอยู่ในช่วงไม่เกิน +/- 0.1 องศาเซลเซียส
3. ความดันสูงสุดที่ Autoclave ทำได้ไม่ควรต่ำกว่า 26 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
4. ระบบการปล่อยความดันออกควรจะมีแผ่นกรองเพื่อช่วยไม่ให้เกิดการปนเปื้อนจากภายนอกห้องนึ่ง
5. พื้นผิวภายในและภายนอกตู้ควรทำมาจากวัสดุที่ทนความร้อนได้สูง โดยเฉพาะส่วนที่เป็นพลาสติก
6. มีระบบควบคุมความปลอดภัย (Safety Control) เพื่อป้องกันอุณหภูมิและความดันสูงเกินค่าที่ต้องการ

 

เราก็ได้ทำความรู้จัก Autoclave ไปแล้วในเบื้องต้น ทีนี้เรามาดูกันซิว่า Autoclave มีประโยชน์อะไรบ้าง..

Autoclave เป็นเครื่องมือสำหรับนึ่งฆ่าเชื้อเครื่องมือ อุปกรณ์และของเสียที่เกิดการปนเปื้อนหรือติดเชื้อทางชีวภาพ (Biohazard) เช่น

• Ø เครื่องมือที่เกิดการปนเปื้อน หรือเครื่องมือที่นำไปใช้เกี่ยวข้องกับเชื้อจุลินทรีย์
• Ø สิ่งเพาะเลี้ยงและหัวเชื้อที่เกิดการติดเชื้อหรือปนเปื้อนจาก แบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัส
• Ø อุปกรณ์อื่นที่เกิดการปนเปื้อนเช่น กระดาษผ้า ,เสื้อผ้า ,Pipette Tips แบบพลาสติก ,Pipette แบบแก้ว ,หลอดทดลองทั้งขนาดเล็กและใหญ่ (tube, vial) ,ถุงมือ และจานเพาะเชื้อที่ใช้แล้ว
• Ø ตัวอย่างเนื้อเยื่อสัตว์ทั้งที่เกิดและไม่เกิดการติดเชื้อ
• Ø กรงขังสัตว์ติดเชื้อ
• Ø ชิ้นตัวอย่างจากเซลล์พืชและสัตว์ที่มีดีเอ็นเอลูกผสม