Sicherheitswesen und Umweltschutz

Basics: Der Autoklav Teil 2, Autoklavieren, aber richtig! Sterilisation von Festkörpern und Flüssigkeiten

Autoklaven gehören zu den wichtigsten Geräten in molekularbiologischen Laboren. Mit Ihnen wird Material (fest/flüssig) vor Gebrauch sterilisiert aber auch Abfälle inaktiviert. In gentechnischen Laboren und bei Umgang mit biologischen Arbeitsstoffen gelten zudem besondere Anforderungen und Pflichten. In Teil 2 der Reihe „Basics: Der Autoklav“ soll es um richtiges autoklavieren und die dahinter stehende technische Ausstattung gehen, die man zB bei einer Bestellung im Hinterkopf haben sollte.

Dieser Artikel ist Teil einer Reihe rund um den Autoklaven:

Teil 1: Prüf- und Mitteilungspflichten für Autoklaven

Teil 2: Autoklavieren, aber richtig! Sterilisation von Festkörpern oder Flüssigkeiten

Teil 3: Technische Ausstattung: Was ist Pflicht?

Die technische Ausstattung von Autoklaven ist mittlerweile vielfältig und individuell auf die Nutzung anpassbar. Einige Ausstattungsmerkmale sind je nach Einsatz zwingend erforderlich (zB das fraktionierte Vorvakuum für die Sterilisation von Festkörpern), andere sind angenehme Zusatzoptionen (wie die Schnellrückkühlung mit Stützdruck bzw. Trocknungsfunktion). Hier kann und soll keine erschöpfende Auflistung der technischen Ausstattung von Autoklaven erfolgen, sondern erläutert werden, was bei der Sterilisation zu beachten ist.

Es empfiehlt sich vor dem Kauf eines Autoklaven die Einsatzmöglichkeiten festzulegen und welche Ausstattung in Bezug auf Produktivität und Sicherheit dementsprechend vorhanden sein muss/soll.



Sterilisation von Festkörpern

Wichtig ist zwischen Feststoffen mit und ohne Hohlkörper zu unterscheiden! Festkörper mit Hohlräumen wären zB ein Abfallsack mit Laborabfällen (Eppis, Spitzen usw) oder aber auch die frisch gesteckte Spitzen-Box oder leere Glaswaren mit engen Auslass. Die in den Hohlräumen verbleibende Luft verhindert, dass der Sattdampf die dortigen Oberflächen erreicht. Luft hat auch nicht die gleiche Wärmeenergie wie Dampf, d.h. Luft mit 121°C sterilisiert nicht ausreichend wie Sattdampf.

• Feststoffe OHNE Hohlkörper: Es reicht das einfache Strömungs- oder Gravitationsverfahren bei dem der Sattdampf die Luft verdrängt.
• Feststoffe MIT Hohlkörper: Überschüssige Luft muss vollständig entfernt werden, dies geschieht mittels fraktioniertem Vorvakuum. Autoklaven mit einfachen Vakuum sind nur bedingt geeignet und nicht zu empfehlen.
• Es sind Abfallsäcke zu verwenden, die während der Phase des fraktionierten Vorvakuums reißen, so dass der Sattdampf auch in den Abfallsack gelangen kann.
• Gefäße im Abfallsack (Eppis, Falcon tubes usw) dürfen daher ebenfalls nicht verschlossen sein.
• Auch die korrekte Beladung ist wichtig! Bei vertikalen Autoklaven den Korb und nicht den Eimer verwenden. Feststoffe und Flüssigkeiten nicht zusammen autoklavieren.

Sterilisation von Flüssigkeiten

Flüssigkeiten sind in der Handhabung weitaus anspruchsvoller beim autoklavieren. Es muss gewährleistet sein, dass die Flüssigkeit die richtige Temperatur erreicht und dies auch für die vorgeschriebene Zeit hält. Es kann zum überkochen, Siedeverzug oder bersten der Flasche kommen. Wie oben erwähnt sollte man die technische Ausstattung seines Autoklavs kennen, um zu wissen wie man zB Flüssigkeiten in Flaschen richtig händelt.

• Temperaturmessung mit einem Referenzgefäß: Dies gewährleistet, dass der Sterilisationsprozess erst startet, wenn die vorgegebene Temperatur in der Flüssigkeit erreicht wird. Achtung: Größe und Füllstand des Gefäßes müssen dem Größten zu sterilisierendem Gefäß entsprechen!
• Kühlphase ohne Stützdruck: Es kommt zum Kochen der Flüssigkeit. Dementsprechend dürfen Flaschen nicht dicht verschlossen und nicht vollständig gefüllt sein.
• Kühlphase mit Stützdruck (optionales Feature): Hierbei wird die Zeit der Abkühlung nicht nur stark reduziert. Durch den aufrechterhaltenen Druck wird ein kochen der Flüssigkeiten mit all seinen Gefahren verhindert.

Sterilisieren von GVOs:

• Abfall der GVOs enthält (egal ob S1 oder S2) muss inaktiviert werden, bevor er entsorgt wird. Das Gentechnik-Recht sieht hierfür ausschließlich autoklavieren vor. (Achtung bei bakteriell infizierten Versuchstieren! Der Tod des Versuchstieres ist nicht ausreichend!)
• GVO-haltiger Abfall darf ausschließlich in Autoklaven inaktiviert werden, die Teil der genehmigten (!) gentechnischen Anlage sind (an die Mitteilungspflicht bei Veränderung denken!).
• Nach dem Autoklavieren wird der Abfall als Hausmüll entsorgt, wenn er nicht mit weiteren Gefahrstoffen belastet ist.
  

Sterilisieren von biologischen Arbeitsstoffen, die keine GVOs sind:

• Kontaminierte Abfälle aus Laboren mit biologischen Arbeitsstoffen (Bakterien, Viren, Pilze) ab S2, die nicht gentechnisch verändert sind, werden ebenfalls autoklaviert. Alternativ im Bereich der UMG gemäß dem Abfallmerkblatt je nach Art als B-Müll (rot) oder C-Müll (gelb) entsorgt und so der Verbrennung zugeführt.
• Handelt es sich um anzeigepflichtige Tätigkeiten mit nicht-GVO S2 Organismen, muss auch hier der genutzte Autoklav Teil der Anzeige gem. BiostoffV sein.
• Bei nicht anzeigepflichtigen Tätigkeiten, z.B. Umgang mit ungetesteten humanen Proben, kann jeder geeignete Autoklav verwendet werden.

Wird der Autoklav zur Vernichtung von biologischen Material genutzt muss er eine bestimmte technische Ausstattung besitzen. Diese ist häufig extra bei der Bestellung zu beauftragen!

weiterführende Infos: https://www.systec-lab.de/news-und-events/sterilisation-von-fluessigkeiten-festkoerpern-abfaellen-und-biologischen-gefahrenstoffen/