تفاوت اتوکلاو و فور در آزمایشگاه

استریلیزاسیون و حذف کامل عوامل بیماری زا از جمله باکتری ها، قارچ ها، ویروس ها و هاگ ها، یکی از اساسی ترین نیازهای هر محیط آزمایشگاهی، پزشکی و صنعتی است. برای دستیابی به این هدف، ابزارهای متفاوتی طراحی شده اند که در میان آن ها، فور آزمایشگاهی (آون حرارت خشک) و اتوکلاو (استریل کننده بخار تحت فشار) بیشترین کاربرد را دارند. اگرچه هدف نهایی هر دو دستگاه پاک سازی و بی اثر کردن میکروارگانیسم ها است، اما اصول عملکردی، شرایط دمایی، زمان فرآیند و نوع تجهیزات قابل قرارگیری در آن ها کاملا با یکدیگر تفاوت دارد.
انتخاب نادرست بین این دو دستگاه می تواند منجر به آسیب دیدن ابزارها یا استریل نشدن کامل نمونه ها شود. 

مکانیزم های متفاوت در نابودی میکروارگانیسم ها

تفاوت بنیادین فور و اتوکلاو در نحوه اعمال انرژی حرارتی به عوامل زنده و ساختار سلولی میکروارگانیسم ها نهفته است. دستگاه اتوکلاو با بهره گیری از حرارت مرطوب و بخار آب تحت فشار فعالیت می کند. در این روش، مولکول های آب به راحتی به دیواره سلولی باکتری ها و غشای ویروس ها نفوذ کرده و با شکستن پیوندهای هیدروژنی، پروتئین ها و آنزیم های حیاتی آن ها را دناتوره و منعقد می کنند. این فرآیند به دلیل رسانایی گرمایی بسیار بالای بخار آب، به سرعت رخ می دهد و حتی مقاوم ترین هاگ های باکتریایی را در زمان کوتاهی نابود می سازد.

در نقطه مقابل، دستگاه فور یا آون آزمایشگاهی بر پایه حرارت خشک عمل می کند. در این دستگاه، هوا با عبور از روی المنت های الکتریکی گرم شده و به صورت همرفتی در محفظه به گردش درمی آید. مکانیزم نابودی میکروب ها در فور، اکسیداسیون تدریجی اجزای سلولی و سوزاندن پروتئین های ساختاری آن ها است. از آنجا که هوا رسانای ضعیف تری برای انتقال گرما نسبت به بخار آب است، فرآیند اکسیداسیون در حرارت خشک به زمان بسیار طولانی تر و دمای به مراتب بالاتری نیاز دارد تا بتواند تاثیر مشابهی در عقیم سازی و استریل کردن تجهیزات بگذارد.

مقایسه پارامترهای فیزیکی دما، فشار و زمان

شرایط عملکردی فیزیکی در فور و اتوکلاو تفاوت های چشمگیری با یکدیگر دارند که مستقیما بر روند کاری آزمایشگاه تاثیرگذار است. اتوکلاو معمولا در دمای استاندارد ۱۲۱ درجه سانتی گراد و تحت فشار حدود ۱۵ تا ۱۶ پوند بر اینچ مربع (psi) کار می کند و فرآیند استریل کردن اصلی آن تنها ۱۵ الی ۳۰ دقیقه به طول می انجامد؛ البته در مواردی برای ابزارهای خاص می توان دما را تا ۱۳۴ درجه سانتی گراد افزایش داد که در این حالت زمان فرآیند حتی به کمتر از ۱۰ دقیقه کاهش می یابد. این راندمان بالا و سرعت بالا، اتوکلاو را به انتخابی بی رقیب برای مراکز درمانی شلوغ تبدیل کرده است.
در طرف مقابل، فور آزمایشگاهی فاقد سیستم ایجاد فشار است و فرآیند را در فشار اتمسفر معمولی انجام می دهد. برای جبران نبود رطوبت و فشار، دمای کاری فور باید بسیار بالاتر تنظیم شود که معمولا در محدوده ۱۶۰ تا ۱۸۰ درجه سانتی گراد (و در برخی مدل های صنعتی تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد) قرار دارد. زمان مورد نیاز برای استریلیزاسیون در فور بسیار طولانی تر است؛ به طوری که برای دمای ۱۶۰ درجه سانتی گراد حداقل به دو ساعت زمان و برای دمای ۱۷۰ درجه سانتی گراد به یک ساعت زمان مداوم نیاز است تا اطمینان حاصل شود که تمامی بخش های ابزارها به دمای هدف رسیده و کاملا عاری از میکروب شده اند.

سازگاری تجهیزات و محدودیت های متریال در هر دستگاه

یکی از مهم ترین فاکتورهای تصمیم گیری میان استفاده از فور یا اتوکلاو، جنس مواد و ابزارهایی است که قصد استریل کردن آن ها را داریم. اتوکلاو به دلیل تولید رطوبت شدید و بخار آب، می تواند به سرعت باعث خوردگی، زنگ زدگی و کند شدن ابزارهای فلزی تیز، لبه های برنده، قیچی ها و تیغ های جراحی شود. با این حال، اتوکلاو بهترین گزینه برای استریل کردن لباس های کار، گان های پارچه ای، لوله های پلاستیکی مقاوم به حرارت، محیط های کشت مایع و همچنین زباله های بیولوژیکی و عفونی بیمارستانی است که نمی توان آن ها را در معرض حرارت خشک مستقیم قرار داد.
در مقابل، فور آزمایشگاهی به دلیل استفاده از هوای کاملا خشک، مانع از زنگ زدگی و زوال ابزارهای فلزی ظریف و برنده می شود و تیز ماندن لبه های وسایل دندانپزشکی و جراحی را تضمین می کند. همچنین ظروف شیشه ای ضخیم نظیر پتری دیش ها، لوله های تست شیشه ای و پودرهای غیرقابل نفوذ به رطوبت به خوبی در فور استریل می شوند. اما قرار دادن اقلامی مانند لباس های پارچه ای، اتصالات پلاستیکی معمولی، دستکش های لاتکس و مواد مایع در فور کاملا ممنوع است؛ زیرا حرارت بالا بدون حضور رطوبت می تواند موجب سوختن، دفرمگی، ذوب شدن و یا حتی آتش سوزی این مواد شود.

تحلیل هزینه های اولیه، راه اندازی و مصرف انرژی

از نظر اقتصادی و هزینه های مالی، تفاوت های واضحی بین سیستم های حرارت خشک و مرطوب وجود دارد. دستگاه اتوکلاو به دلیل ساختار پیچیده تر شامل مخزن تحت فشار، پمپ های آب و خلاء، سوپاپ های اطمینان متعدد، واشرهای آب بندی پیشرفته و سیستم های کنترل هوشمند دما و فشار، هزینه خرید اولیه بسیار بالاتری دارد. علاوه بر این، نگهداری دوره‌ای، تعویض واشرها، رسوب زدایی از مخزن آب و کالیبراسیون مداوم اتوکلاو نیازمند هزینه های جانبی مستمر است تا ایمنی کار با سیستم تحت فشار حفظ شود.
در مقابل، فور آزمایشگاهی ساختار مکانیکی و الکترونیکی به مراتب ساده تری دارد. این دستگاه اساسا از یک محفظه دو جداره عایق، چند المنت حرارتی و یک فن سیرکولاسیون هوا تشکیل شده است. به دلیل همین سادگی ساختار، قیمت خرید اولیه فور بسیار ارزان تر از اتوکلاو هم حجم خود است و هزینه های نگهداری و تعمیرات آن نیز در طول زمان بسیار ناچیز ارزیابی می شود. با این حال، به دلیل طولانی تر بودن زمان فرآیند در فور (که گاهی تا چند ساعت طول می کشد)، مصرف برق آن در طولانی مدت می تواند قابل توجه باشد.

سخن آخر

تفاوت فور و اتوکلاو به طور خلاصه در نوع حرارت (خشک در برابر مرطوب)، میزان دما، وجود فشار و زمان فرآیند خلاصه می شود. اتوکلاو فرآیندی سریع، بسیار موثر و مناسب برای منسوجات، مایعات و زباله ها ارائه می دهد؛ در حالی که فور ابزاری مقرون به صرفه و ایمن برای استریل کردن ابزارهای فلزی تیز، شیشه آلات و پودرها بدون ایجاد زنگ زدگی است.
برای تجهیز کامل و استاندارد بخش استریلیزاسیون آزمایشگاه ها و مراکز درمانی، شناخت دقیق مشخصات فنی این دستگاه ها و تهیه آن ها از تامین کنندگان معتبر الزامی است. سایت کیان پرتو به عنوان یکی از مراجع معتبر در زمینه تامین تجهیزات آزمایشگاهی، می تواند به شما در انتخاب، خرید و کالیبراسیون دقیق انواع دستگاه های فور و اتوکلاو متناسب با نیازهای تخصصی مجموعه تان کمک کند.

سوالات متداول