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26.10.2020

Die Abluftfiltration in Systec Autoklaven verhindert zuverlässig das Austreten gefährlicher Aerosole während des Autoklaviervorgangs



Abluftfiltration in Systec AutoklavenDie sichere Sterilisation von Coronavirus-Partikeln verhindert zuverlässig das Austreten gefährlicher Aerosole während des Autoklaviervorgangs. Insbesondere in biologischen und medizinischen Laboratorien kommen Autoklaven zur Sterilisation mit Dampf zum Einsatz, um natürliche oder gentechnisch veränderte Mikroorganismen zu inaktivieren. In der Aufheizphase, in der die Luft aus dem Druckbehälter entfernt wird, können jedoch potenziell biologische Arbeitsstoffe als Aerosole in den Arbeitsbereich gelangen.

Insbesondere im Zuge der aktuellen Corona-Epidemie ist eine Filtration der Abluft deshalb besonders wichtig. Denn obwohl reine SARS-CoV-2-Partikel aufgrund ihrer geringen Größe von etwa 0,1 bis 0,14 μm beispielsweise von FFP-Masken und einigen Filtern mit einer Porengröße von 0,2 μm theoretisch nicht aufgefangen werden können, zeigen Tests: Die Abluftfiltrationssysteme in Systec Autoklaven verhindern zuverlässig das Austreten gefährlicher Aerosole während des Autoklaviervorgangs.

Die Funktionsweise der Abluftfiltration

In Systec Produkten kommen zur Filtration der Abluft ein autoklavierbarer Sterilluftfilter in einem Filtergehäuse sowie ein PT-100-Temperatursensor zum Einsatz, deren verfahrenstechnische Kombination eine zuverlässige Filtration der Abluft gewährleistet: Sämtliche aus dem Autoklav verdrängte Luft wird über den Filter geleitet, sodass Mikroorganismen in ihm zurückgehalten werden.

Der Filter wird während des Sterilisationsprozesses "in-line" mit sterilisiert, um die darin zurückgehaltenen Mikroorganismen zu inaktivieren. Die Temperatur im Filtergehäuse wird dabei über den eingangs erwähnten PT-100-Temperatursensor überwacht. Das Kondensat wird während der Aufheiz- und Sterilisierphase im Druckbehälter zurückgehalten und sicher mitsterilisiert. Durch die Abluftfiltration und Kondensatsterilisation können vor Ende der Sterilisierphase keine Viren oder Keime entweichen. Dies stellt sicher, dass alle Gase bzw. Flüssigkeiten, die beim Verdrängen aus dem Autoklav eine potenzielle Gefahr für die Umwelt darstellen könnten, gefiltert werden.

Als Filtermedium nutzt die Systec GmbH autoklavierbare Sterilluftfilter in Form einer Filterkerze aus einer PTFE-Membran mit einer Porengröße von 0,2 μm. Die Filterkerze befindet sich zudem in einem druckfesten Gehäuse und ist jederzeit schnell auswechselbar. Auf der An- und Abströmseite wird die PTFE-Membran zusätzlich durch Polypropylen-Vliese geschützt. Außenstützkörper und Endkappen aus einem speziellen, hitzestabilisierten Polypropylen sowie einem Innenstützkörper aus Edelstahl sorgen für eine außergewöhnlich hohe thermische und mechanische Belastbarkeit. Die Filter unterliegen einem Wartungszähler mit einem Wechselintervall von 150 Zyklen.

Um eine validierbare Filtration zu gewährleisten, wird die Heiztemperatur des Autoklavs während des gesamten Prozesses durch einen PT-100-Temperatursensor (Klasse A) überwacht. Dieser stellt zugleich sicher, dass auch in der Filterkerze entsprechende Temperaturen erreicht werden, um filtrierte Partikel sicher zu inaktivieren. Der Autoklav wird bei jeglicher Abweichung vom vorgegebenen Prozessablauf in einen Störmodus versetzt, womit das Ausströmen von kontaminierter Abluft verhindert wird. Eine integrierte Benutzerverwaltung verhindert zusätzlich unberechtigte Zugriffe.

Getestete Filtration

Zur Überprüfung des Rückhaltevermögens von Aerosolen wurde der Filter in den Systec Autoklaven einem Integritätstest unterzogen. Dabei wird ein Sterilluftfilterelement bei der Integritätstestung mit ca. 1012 Partikeln der kritischen Partikelgröße (0,1 μm bis 0,3 μm)/Test/min beaufschlagt. Die Filter werden unter gewöhnlichen Prozessbedingungen (Sterilisationstemperatur 121 °C, Haltephase 20 Minuten, Gravitationsbetrieb) belastet. Das Ergebnis zeigt ein Durchdringen von weniger als 0,00005 % der beaufschlagten Partikel, d.h., ein Durchdringen des Filters durch Mikroorganismen von der typischen Größe von SARS-CoV-2-Partikeln ist ausgeschlossen.

Vorteile der Systec Abluftfiltration

  • Sicheres Zurückhalten von Mikroorganismen in der aus dem Autoklav verdrängten, potenziell kontaminierten Abluft durch Filtration
  • In-Line-Sterilisation des Filters mit kontinuierlicher Temperaturüberwachung, der Filter ist nach jedem Sterilisationszyklus wieder steril
  • In-Line-Sterilisation des in der Autoklavenkammer anfallenden, potenziell kontaminierten Kondensats durch Dampfinjektion

Sichere Sterilisation von Coronavirus-Partikeln

Jedes medizinische oder biologische Labor, das mit einem Autoklaven Festkörper oder Flüssigkeiten sterilisiert, sollte zur Sicherheit der Mitarbeiter einen Autoklav mit Abluftfiltration verwenden. Dieses Verfahren kann nach Beschluss 2/2009 des Ausschusses für Biologische Arbeitsstoffe (ABAS) als sicher und erprobt angesehen werden.

Ein Durchdringen der Filter ist auch für COVID-19-Viren zuverlässig ausgeschlossen: Diese sind zwar klein genug (0,16 µm), um theoretisch durch die Membran zu gelangen, werden in der Realität jedoch im Aerosol von größeren Tröpfchen transportiert und somit vom Filter zurückgehalten. Selbst kleinere Partikel (unter 0,1 µm) werden zunächst vom Filter zurückgehalten und dann durch die Sterilisationshitze des Autoklavs inaktiviert. Ein PT-100-Temperatursensor stellt zudem sicher, dass dieser Filtrationsvorgang verlässlich und validierbar abläuft.

Ideale Autoklaven für die Forschung des Coronavirus laut WHO (BSL-2 / BSL-3)

Gemäß dem WHO-Leitfaden "Laboratory biosafety guidance related to the novel coronavirus (2019-nCoV)" in der Version vom 12. Februar 2020 sind für die sichere Handhabung von COVID-19 die Biosafety Levels BSL-2 und BSL-3 erforderlich: Labore, in denen diagnostische Arbeiten wie z.B. DNA-Sequenzierungen im Rahmen der Virusdiagnostik ausgeführt werden, sollten dem Standard BSL-2 entsprechen, während Labore, in denen das Coronavirus kultiviert wird oder aus anderen Gründen in hohen Konzentrationen vorhanden ist, auf Basis von BSL-3 arbeiten sollten.

In beiden Fällen sind Laborautoklaven von Systec ideal zur Sterilisation von kontaminierten Abfällen, Instrumenten, Kulturmedien oder Laborgeräten geeignet, um eine unbeabsichtigte Verbreitung des Coronavirus zu verhindern. Das liegt vor allem an drei zentralen Eigenschaften, welche die WHO für BSL-2- und BSL-3-konforme Sterilisierungsgeräte verpflichtend vorschreibt bzw. empfiehlt: Abluftfiltration, Vakuumeinrichtung und eine präzise Dokumentation. Systec bietet sichere und validierbare Sterilisationslösungen mit entsprechend vorgeschriebenen Dokumentationsmöglichkeiten.

Vakuumeinrichtung

Systec Autoklaven verfügen über eine Vakuumeinrichtung, die vor dem eigentlichen Autoklaviervorgang in mehreren Vakuumpulsen die Luft aus der Sterilisierkammer des Geräts entfernt. So lässt sich die kalte Luft aus Festkörpern (z.B. Pipettenspitzen, Glaswaren) sowie porösen Materialien (z.B. Textilien, Filter) entfernen, um die sterilisierende Wirkung des im Anschluss injizierten Sattdampfes zu garantieren. Systec Autoklaven verhindern so beispielsweise, dass Coronavirus-Erreger in Kaltluft-Einschlüssen den Erhitzungsvorgang überleben.

Präzise Dokumentation

Das Nachvollziehen der Verbreitungswege des neuartigen Coronavirus ist von zentraler Bedeutung für dessen Eindämmung. Systec Autoklaven stellen dies sicher, indem sie alle Sterilisiervorgänge digital dokumentieren. Das System zeichnet unter anderem die Sterilisiertemperaturen sowie -zeiträume auf, sodass eventuelle Anwendungsfehler durch Labormitarbeitende nachvollziehbar werden. Sollte es also durch fehlerhafte Arbeitsabläufe doch zu einer Coronavirus-Kontaminierung kommen, lässt sich exakt feststellen, welches Sterilisiergut davon betroffen ist und wann der fehlerhafte Vorgang stattgefunden hat - so lässt sich eine daraus resultierende Infektionskette schnell identifizieren und unterbrechen.

Systec hilft bei der Eindämmung des Coronavirus

Als Weltmarktführer in der Laborautoklaven-Branche verstehen wir uns auf verlässliche und validierbare Sterilisierungslösungen mit entsprechenden Dokumentationsmöglichkeiten. Unsere Autoklaven garantieren in Verbindung mit adäquaten Prozessen der Arbeitssicherheit die Konformität von BSL-2- und BSL-3-Laboren im Einklang mit den Richtlinien der World Health Organization.

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