Le cœur de la stérilisation à la vapeur autoclave réside dans l'utilisation de la chaleur latente dégagée par la vapeur saturée dans un environnement à haute pression pour la destruction des micro - organismes par dénaturation protéique à haute température avec une forte pénétration, dont le mécanisme peut être déployé à partir des deux dimensions suivantes:

I. mécanisme bactéricide de la vapeur saturée: inactivation irréversible des protéines induite par des températures élevées

Dans un récipient fermé hermétiquement, l'augmentation de la pression de vapeur fait passer le point d'ébullition de l'eau à 100 °C (par exemple 121,3 °C à 103,4 kPa), moment où la vapeur saturée entraîne une chaleur latente (chaleur de vaporisation) beaucoup plus élevée que la chaleur sensible (chaleur de changement de température). Lorsque la vapeur entre en contact avec des micro - organismes, la chaleur latente est rapidement libérée, ce qui entraîne une dégénérescence de la coagulation des protéines intracellulaires du micro - organisme dans un environnement humide et chaud:

Destruction du système enzymatique: les températures élevées désintègrent la structure tridimensionnelle des enzymes clés (telles que l'ATP synthase) dans le corps du microorganisme et stoppent l'activité métabolique;

Rupture d'acide nucléique: la structure en double hélice de l'ADN délite la chaîne à haute température et interrompt la transmission de l'information génétique;

Rupture de la membrane cellulaire: la dégénérescence des protéines entraîne une perte de mobilité de la membrane cellulaire et une excrétion externe du contenu cellulaire.

Des expériences ont montré que le maintien à 121 ° C pendant 15 - 30 minutes tue tous les microorganismes, y compris les Bacillus résistants à la chaleur, avec une efficacité de stérilisation plusieurs fois supérieure à celle de la stérilisation à la chaleur sèche (160 - 180 ° C prend 2 heures).

II. Effet de pénétration thermique: la « stérilisation stéréoscopique tridimensionnelle» de la vapeur saturée

L'efficacité bactéricide de la vapeur saturée dépend de sa forte pénétrabilité et de son homogénéité:

Transfert de chaleur à changement de phase: la chaleur latente dégagée lors de la condensation de la vapeur (2260 kJ / kg) est plus de 500 fois supérieure à la chaleur sensible (4,18 kJ / kg · ℃) et peut pénétrer instantanément dans les pores de l'article;

Pénétration assistée par pression négative: le stérilisateur de pré - vide crée une pression négative à l'intérieur du récipient en évacuant, la vapeur pénètre plus facilement dans les couches profondes de l'emballage (par exemple, les crevasses articulaires des instruments chirurgicaux);

Synergie de l'humidité: l'environnement chaud et humide accélère le transfert de chaleur, ce qui augmente la température interne des micro - organismes en même temps que la température de la vapeur et évite les problèmes de différence de température liés au « refroidissement interne à la chaleur externe» dans la stérilisation à la chaleur sèche.

Des études ont montré que la vapeur saturée peut pénétrer jusqu'à 10 fois plus vite que l'air sec et chaud à 121 ° C, assurant une température de stérilisation synchronisée à l'intérieur des articles complexes (par exemple, les milieux de culture, les pansements).

Iii. Points de contrôle critiques: exclure le maintien de l'air froid et de la vapeur saturée

Si de l'air est mélangé dans la vapeur, sa pression de dilatation peut réduire la température de la vapeur (par exemple, avec 10% d'air, la température de la vapeur à 103,4 kPa n'est que de 112 ° c), ce qui entraîne l'échec de la stérilisation. Par conséquent, l'air froid doit être éliminé avant la stérilisation par déplacement gravitationnel des gaz d'échappement (stérilisateur à rangée inférieure) ou par extraction par pompe à vide (stérilisateur à pré - vide), en veillant à ce que la vapeur soit pure et saturée. En outre, la pression doit être maintenue stable pendant la stérilisation, ce qui empêche la condensation de la vapeur de provoquer des fluctuations de température.

Grâce à la synergie de la dénaturation des protéines à haute température et de la pénétration de vapeur saturée, la stérilisation à la vapeur autoclave permet d'obtenir des résultats de stérilisation efficaces et fiables, devenant ainsi la méthode de stérilisation standard pour les établissements de santé, l'industrie pharmaceutique et les laboratoires. Sa logique de base peut être résumée comme suit: augmenter la température à la pression, accélérer la pénétration à la chaleur latente, intensifier la destruction à la chaleur humide.