Aleix Nin

A esterilização em autoclave a vapor é um processo crucial em áreas como a medicina, a microbiologia e a indústria alimentar, onde é essencial eliminar completamente os microrganismos e agentes patogénicos dos medicamentos, amostras de teste ou géneros alimentícios. Para atingir este objetivo, um autoclave utiliza vapor a alta pressão e a alta temperatura para esterilizar equipamentos, instrumentos e objetos.

Dentro deste processo, o ciclo de secagem é vital para garantir a eficácia e a segurança da esterilização em todos os tipos de objetos sólidos, uma vez que permite que toda a humidade seja removida da carga antes do final do ciclo de esterilização. No artigo seguinte, vamos explicar-lhe tudo o que precisa de saber sobre este tipo de ciclo.

O que é um autoclave com secagem?

Um autoclave com secagem é um tipo de esterilizador que, para além de efetuar o processo habitual de esterilização a vapor, inclui uma fase de secagem no final do ciclo.

Esta fase é crucial para remover qualquer humidade residual dos artigos esterilizados. A presença de humidade é um fator de risco de contaminação, uma vez que pode atuar como um terreno fértil para os microrganismos, comprometendo potencialmente a esterilidade dos instrumentos e materiais.

Funcionamento do ciclo com secagem

O ciclo de esterilização num autoclave com secagem é composto por várias fases:

1. Fase de purga ou de remoção do ar frio

   Antes da esterilização, é muito importante remover todo o ar do autoclave, uma vez que o ar pode atuar como isolante e impedir que o vapor atinja a temperatura necessária para uma esterilização eficaz.

2. Fase de aquecimento

   No final da fase de purga, o autoclave injeta vapor a alta pressão e a temperatura no interior da câmara aumenta progressivamente até atingir a temperatura de esterilização.

3. Fase de esterilização

   A ação do vapor a alta pressão destrói todos os microrganismos ou esporos presentes na carga, assegurando uma esterilização completa.

4. Fase de secagem

   Após a esterilização, o autoclave entra na fase de secagem. Durante esta fase, é utilizado calor ou uma combinação de calor e vácuo para evaporar a humidade residual da câmara e dos artigos esterilizados. Para realizar esta etapa, é geralmente utilizada uma camisa de aquecimento para aquecer as paredes da câmara e a carga, enquanto uma bomba de vácuo expulsa toda a humidade para o exterior. A conclusão correta desta fase é essencial para evitar a recontaminação de objetos sólidos quando estes são retirados do autoclave.

5. Fase de arrefecimento

   Após a fase de secagem, o autoclave inicia a fase de arrefecimento, reduzindo a temperatura e a pressão na câmara para 80ºC.

Na imagem, podemos ver como um autoclave da série AHS-DRY opera a fase de secagem. Estes modelos estão equipados com elementos de aquecimento elétricos e um depósito de água integrado, e durante a fase de arrefecimento, a água é automaticamente devolvida ao depósito. Após o início da fase de secagem, a camisa de aquecimento que envolve a câmara de esterilização é ativada e a bomba de vácuo é ativada para expulsar o ar húmido para o exterior.

Importância da secagem na esterilização

A secagem no processo de esterilização em autoclave é um passo frequentemente subestimado, mas a sua importância é fundamental para garantir a segurança e a eficácia dos procedimentos de esterilização.

Esta etapa final do ciclo de esterilização desempenha um papel crucial na prevenção da recontaminação e na preservação da integridade dos materiais esterilizados. Para além de poupar tempo e evitar a necessidade de secar a carga num forno de laboratório, elimina-se automaticamente o risco potencial de recontaminação.

Prevenção da contaminação pós-esterilização

Um dos riscos mais significativos associados à remoção insuficiente de humidade da carga é a possibilidade de contaminação pós-esterilização. A humidade residual nos artigos esterilizados pode atuar como um reservatório para que os microrganismos voltem a crescer nos materiais esterilizados. Este fenómeno, conhecido como “wicking” ou capilaridade, pode ocorrer quando objetos húmidos entram em contacto com ambientes, superfícies ou mãos contaminadas, permitindo que os microrganismos migrem através da humidade para o objeto.

Por conseguinte, é essencial uma secagem adequada para manter a esterilidade dos instrumentos até à sua utilização.

Manter a integridade do material

A humidade residual pode provocar a corrosão de instrumentos metálicos e a deterioração de outros materiais sensíveis. Por exemplo, os instrumentos de laboratório podem sofrer alterações físicas se forem armazenados húmidos, o que afeta a sua funcionalidade e vida útil. Além disso, a humidade pode comprometer a resistência dos materiais de embalagem, o que pode levar à rutura das embalagens e à exposição do seu conteúdo à contaminação externa.

Efeito na eficácia e segurança

Uma secagem completa e eficaz é uma componente essencial para garantir que os materiais esterilizados são seguros para utilização. Em ambientes clínicos e laboratoriais, onde a esterilidade é de extrema importância, a incapacidade de assegurar uma secagem adequada pode ter consequências graves, incluindo infeções nosocomiais.

Fatores que afetam o processo de secagem

O processo de secagem num autoclave é influenciado por múltiplos fatores que podem afetar a sua eficiência. A compreensão destes fatores é essencial para otimizar o processo de secagem e garantir uma esterilização eficaz e segura.

• Tipo de autoclave: Remoção dinâmica de ar vs. deslocamento por gravidade

Os autoclaves que removem o ar dinamicamente, ou seja, removem o ar por meio de uma bomba de vácuo antes da introdução do vapor, facilitam uma secagem mais uniforme e eficiente. Em contrapartida, os autoclaves baseados na purga por deslocamento gravitacional dependem da gravidade para remover o ar e são menos eficientes na secagem, especialmente para cargas volumosas ou embalagens grandes.

• Configuração e carregamento do autoclave

Um carregamento excessivo ou uma disposição incorreta dos artigos pode impedir a livre circulação do ar e do vapor, resultando numa secagem irregular. É importante seguir as recomendações do fabricante relativamente à capacidade máxima e à disposição correta dos materiais no interior do autoclave.

• Tipo e peso dos materiais

Os materiais mais densos ou com maior massa podem reter mais humidade e exigir tempos de secagem mais longos. O tipo de embalagem ou recipiente utilizado também influencia a eficácia da secagem. Consoante o tipo de carga, deve programar uma fase de secagem mais curta ou mais longa.

• Qualidade do vapor

Um vapor saturado puro e de alta qualidade facilita uma secagem subsequente mais eficiente, enquanto que um vapor de qualidade inferior e mais mineralizado pode aumentar a humidade residual nos materiais esterilizados, uma vez que transferirá sais minerais para a carga, causando bloqueios e aumentando a higroscopicidade da carga.

• Condições ambientais

As condições ambientais da área onde se encontra o autoclave, tais como a altitude, a temperatura e a humidade exterior, podem afetar o processo de secagem. Um ambiente mais húmido ou mais frio pode prolongar os tempos de secagem necessários para secar completamente a carga. Também os locais elevados acima de 1000m de altitude requerem ajustes específicos para funcionarem corretamente.

Procedimentos e melhores práticas para uma secagem eficaz

A implementação de protocolos adequados e o seguimento das melhores práticas são passos essenciais para conseguir uma secagem ótima no processo de esterilização em autoclave.

1. Siga as instruções do fabricante

   É essencial seguir cuidadosamente as especificações e recomendações do fabricante da autoclave, especialmente no que respeita aos ciclos de secagem. Isto inclui o tempo de ciclo, a temperatura recomendada e instruções específicas para diferentes tipos de carga. Os autoclaves mais modernos permitem ajustar a duração da fase de secagem e a temperatura a que o processo de secagem é efetuado. Mas, em qualquer caso, deve ficar claro que o ciclo de secagem foi concebido para processar objetos sólidos.

2. Carregamento correto do autoclave

   Evite sobrecarregar o autoclave e distribua os objetos uniformemente para facilitar a circulação do ar e do vapor. Se os cestos forem empilhados, o fundo do cesto superior não deve tocar nos materiais do cesto inferior. A disposição correta é crucial para uma esterilização eficaz e uma secagem completa.

3. Utilização correta de embalagens e recipientes

   Selecione embalagens e recipientes adequados para os materiais a esterilizar. Certifique-se de que permitem que a humidade saia livremente.

4. Controlo e regulação dos ciclos de secagem

   Monitoriza os resultados dos ciclos de secagem e ajusta a duração da fase de secagem ou a temperatura desta fase, conforme necessário. A adaptação às necessidades específicas da carga melhorará a eficiência da secagem.

5. Manutenção regular do autoclave

   A manutenção regular e adequada é essencial para garantir um desempenho ótimo. Isto inclui a limpeza regular, a inspeção dos componentes críticos e a calibração das sondas.

6. Consideração do ambiente de trabalho

   O ambiente em que o autoclave está localizado pode influenciar o processo de secagem. Evite colocar o autoclave em áreas com elevada humidade ou flutuações de temperatura. Em locais acima de 1000 m acima do nível do mar, devem ser efetuados ajustes no autoclave.

Gestão de incidentes durante o ciclo de secagem

Mesmo com as melhores práticas e procedimentos, podem ocorrer incidentes durante o ciclo de secagem num autoclave. É crucial gerir estes incidentes de forma eficaz para manter a integridade da esterilização e a segurança dos materiais.

1. Identificar e responder a interrupções

   Em caso de interrupção do ciclo de secagem, identifique rapidamente a causa, quer se trate de uma falha de energia, de uma falha mecânica ou de um erro humano. A resposta adequada depende da duração e da natureza da interrupção. Se for breve, o ciclo pode ser retomado com um mínimo de perturbação, mas se for prolongado, o ciclo de esterilização tem de ser repetido na totalidade.

2. Avaliação da humidade residual

   Após qualquer incidente, inspecione os materiais quanto a humidade residual. Se for detetada humidade, é aconselhável voltar a esterilizar os materiais. É também aconselhável inspecionar visualmente a carga após cada ciclo e verificar se não há humidade ou água na carga após o fim do ciclo.

3. Documentação e comunicação de incidentes

   Documente os incidentes em pormenor, incluindo a sua natureza e as medidas corretivas tomadas. Esta documentação é importante para apresentar ao técnico de assistência quando efetuar a inspeção anual do equipamento.

4. Revisão e ajustamento dos procedimentos

   Após um incidente, reveja e ajuste os procedimentos operacionais para a utilização do autoclave e, se necessário, também os parâmetros do programa, para evitar futuros incidentes. Isto pode incluir a revisão dos protocolos de manutenção do autoclave e a formação do pessoal que opera o equipamento.

5. Formação e sensibilização do pessoal

   O pessoal que opera o autoclave deve receber formação adequada sobre a importância do ciclo de secagem, os tipos de cargas compatíveis com o ciclo de secagem, a forma de organizar a carga no interior do autoclave e a forma de gerir os incidentes. A formação contínua ajudará a reduzir a probabilidade de falhas.

Manutenção e cuidados a ter com o autoclave para otimizar o processo de secagem

A manutenção e os cuidados adequados do autoclave são essenciais para otimizar o processo de secagem e garantir a eficiência global da esterilização.

• Manutenção preventiva regular

  A manutenção preventiva é crucial para o funcionamento ótimo do autoclave. Isto inclui a inspeção regular de componentes críticos, tais como juntas da tampa, válvulas, sensores e sistemas de controlo. A manutenção preventiva ajuda a identificar e a resolver problemas antes de se tornarem falhas graves, que podem afetar a eficiência da secagem e da esterilização.

• Limpeza e desinfeção

  A limpeza regular é essencial para manter o autoclave em ótimas condições. A acumulação de resíduos ou depósitos minerais pode afetar a eficiência do equipamento, incluindo a sua capacidade de secagem. A câmara do autoclave, os cestos, os tabuleiros e as prateleiras devem ser limpos de acordo com as recomendações do fabricante, utilizando produtos de limpeza adequados.

• Formação contínua do pessoal

  O pessoal que opera e mantém o autoclave deve receber formação contínua. Isto garante que estão cientes das melhores práticas de manutenção e cuidados e que podem operar o equipamento de forma segura e eficiente.

• Verificação e calibração de sensores e controlos

  Os sensores e controlos do autoclave devem ser verificados e calibrados regularmente para garantir o seu bom funcionamento. Uma calibração incorreta pode levar a ciclos de secagem ineficientes, afetando a qualidade da esterilização. A calibração regular garante que os parâmetros do ciclo, como a temperatura e a pressão, são exatos.

• Revisão dos sistemas de vácuo e da qualidade do vapor

  Uma vez que o sistema de vácuo e a qualidade do vapor são um fator crítico no processo de secagem, é importante verificar e manter os sistemas de geração de vácuo e vapor. Isto inclui garantir que o autoclave gera vapor com a qualidade correta e que a bomba de vácuo está a funcionar eficientemente.

• Inspeção conjunta

  Os vedantes do autoclave devem ser inspecionados regularmente para detetar sinais de desgaste ou danos. Uma junta defeituosa pode permitir a fuga de vapor e afetar a eficiência da secagem. A substituição das juntas gastas é essencial para manter um ambiente de esterilização fechado e eficiente.

Já se perguntou como é que laboratórios, centros de investigação, hospitais e indústrias podem aumentar a sua produtividade na esterilização de instrumentos e produtos através do autoclave? A resposta está no ciclo de arrefecimento rápido.

No mundo da esterilização, cada segundo conta. A eficiência e a segurança são fundamentais, e é neste contexto que o ciclo de arrefecimento rápido se torna crucialmente importante. Este processo inovador não só melhora a eficiência operacional dos autoclaves, como também garante um manuseamento mais seguro dos materiais esterilizados.

Noções básicas sobre o ciclo de arrefecimento rápido

O ciclo de arrefecimento rápido em autoclaves é uma inovação tecnológica concebida para ultrapassar as limitações dos métodos de arrefecimento tradicionais. Este processo tem como objetivo acelerar a redução da temperatura da câmara do autoclave após a conclusão do ciclo de esterilização.

Tradicionalmente, o arrefecimento num autoclave após a fase de esterilização é conseguido através da dissipação natural do calor. Este processo passivo depende da transferência de calor do interior do autoclave para a sua envolvente, um processo que pode ser muito lento e nem sempre eficiente, especialmente em autoclaves de grandes dimensões ou quando se esterilizam grandes volumes de material líquido. Além disso, este método pode não ser adequado para determinados tipos de cargas que são sensíveis ao calor ou que requerem um manuseamento rápido após a esterilização.

Em contrapartida, o ciclo de arrefecimento rápido utiliza métodos ativos para acelerar o processo de arrefecimento. Estes métodos incluem a circulação de água fria à volta da câmara para dissipar o calor e a utilização de uma ventoinha radial. Estas técnicas aumentam a transferência de calor dos artigos esterilizados para o exterior da câmara, permitindo uma redução mais rápida e controlada da temperatura.

O método mais popular é o arrefecimento através da circulação de água fria utilizando uma camisa de refrigeração ou serpentinas de arrefecimento que rodeiam a câmara do autoclave. Ao fazer circular água fria através destes sistemas, o calor é extraído da câmara e dos artigos esterilizados, facilitando um arrefecimento muito mais rápido. Este método é ideal para situações em que é necessária a maior velocidade, mas a natureza da carga não permite a exposição direta à água.

Além disso, existe um método que também visa movimentar o ar na câmara, que é a utilização de ventiladores para arrefecer a câmara mais rapidamente. Embora exista a opção de utilizar ventiladores externos à câmara, os que realmente podem ser qualificados como sistemas de arrefecimento rápido são os ventiladores internos, aqueles que são instalados diretamente no interior da câmara e que permitem homogeneizar mais rapidamente a temperatura desta.

Ao contrário do método anterior, para as aplicações que permitem o contacto direto da carga com a água, existe o método do duche direto. Este é, sem dúvida, o método mais rápido, mas só é aplicável em situações específicas, uma vez que a água utilizada não é estéril. No entanto, é muito utilizado na indústria alimentar para o tratamento de alimentos embalados hermeticamente. Nestes casos, a esterilização de interesse ocorre no interior dos recipientes, pelo que não é problemático que as superfícies externas percam a esterilidade quando em contacto com a água da torneira. A nível operacional, são efetuados vários enchimentos da câmara com água fria, que é depois expelida para o exterior.

Todos estes métodos têm vantagens específicas e podem ser selecionados de acordo com o tipo de carga, as necessidades específicas do processo de esterilização e as preferências do utilizador. Em comum, todos eles partilham a capacidade de melhorar significativamente a eficiência do processo de esterilização, reduzindo os tempos de ciclo, minimizando a sobre-exposição da carga ao calor e permitindo um manuseamento mais rápido e seguro dos materiais esterilizados.

Tipos de ciclos de arrefecimento rápido

O ciclo de arrefecimento rápido em autoclaves manifesta-se em duas variantes principais, cada uma concebida para satisfazer necessidades específicas e adaptar-se a diferentes tipos de carga.

Ciclo de arrefecimento rápido por duche ou pulverização

Este método consiste na injeção direta de água fria sobre os artigos no interior da câmara do autoclave no final do ciclo de esterilização. O jato de água fria absorve rapidamente o calor dos artigos, reduzindo rapidamente a sua temperatura. Este método é adequado para o processamento de produtos hermeticamente fechados. Além disso, para evitar a rutura da embalagem, este ciclo deve incluir um sistema de suporte da pressão do compressor de ar, que injeta ar na câmara de forma eficaz contra a mudança brusca de pressão que ocorre quando a água fria é introduzida na câmara após o fim da fase de esterilização. Se este sistema não for utilizado, o diferencial de pressão entre o interior dos recipientes, devido à dilatação térmica dos recipientes a altas temperaturas, e a queda brusca de pressão na câmara, provocaria a deformação e a rutura dos recipientes.

Uma das principais vantagens do ciclo de arrefecimento rápido por pulverização é a sua capacidade de reduzir rapidamente a temperatura de cargas de grande volume, tornando-o ideal para ambientes de produção na indústria alimentar ou farmacêutica. No entanto, este sistema implica um elevado consumo de água, pelo que é comum instalar um sistema de recirculação de água ao lado do autoclave para minimizar o impacto ambiental desta tecnologia.

Ciclo de arrefecimento rápido por serpentina ou camisa de refrigeração

Ao contrário do método de pulverização, o ciclo de arrefecimento por camisa de refrigeração não envolve o contacto direto da água com a carga. Em vez disso, é utilizado um sistema de camisas ou serpentinas que rodeiam a câmara do autoclave, através das quais circula água fria. Este método de arrefecimento indireto reduz a temperatura da câmara e, consequentemente, dos artigos esterilizados, sem os expor diretamente à água.

Este ciclo é compatível com qualquer tipo de carga e é utilizado para a esterilização de instrumentos cirúrgicos ou cargas líquidas em todos os tipos de instalações. Além disso, o arrefecimento por camisa de refrigeração é particularmente útil para cargas sensíveis a mudanças bruscas de temperatura.

Ambos os ciclos de arrefecimento rápido oferecem vantagens significativas em relação aos métodos de arrefecimento tradicionais, incluindo tempos de ciclo reduzidos e maior segurança no manuseamento de artigos esterilizados. A escolha entre um ou outro dependerá da natureza da carga, das necessidades específicas do processo de esterilização e das preferências do utilizador. Ao implementar estas tecnologias, os laboratórios e as instalações de cuidados de saúde podem melhorar significativamente a sua eficiência operacional e o manuseamento seguro de artigos esterilizados.

Aplicações práticas do arrefecimento rápido em autoclaves

O ciclo de arrefecimento rápido não é apenas um avanço tecnológico significativo; é uma solução prática para desafios reais em ambientes onde a esterilização é crítica. Vamos ver como esta tecnologia beneficia diferentes áreas:

• Redução do tempo de espera para reutilização de instrumentos

Nos hospitais e laboratórios, todos os minutos contam. Esta tecnologia permite uma rotação muito mais rápida dos instrumentos esterilizados, o que é crucial em situações de picos de procura de esterilização e em rotinas de trabalho com elevada rotação de cargas de esterilização.

• Melhor processamento de alimentos

Na indústria alimentar, o ciclo de arrefecimento rápido evita a cozedura excessiva dos produtos. Uma vez concluída a fase de esterilização, inicia-se a fase de arrefecimento rápido, que interrompe imediatamente a cozedura dos produtos. Assim, é possível combinar a esterilização dos alimentos com a preservação das suas propriedades organoléticas.

• Aumento significativo da produtividade nos centros de investigação

Nos laboratórios de microbiologia que têm de preparar grandes quantidades de soluções líquidas, o tempo é realmente importante. Esta tecnologia permite poupanças de tempo muito elevadas que podem ultrapassar os 60 minutos por rotação, o que constitui um incentivo muito importante para qualquer empresa.

• Maior segurança no manuseamento de materiais

Os ciclos de arrefecimento rápido reduzem rapidamente a temperatura dos artigos esterilizados, o que reduz o risco de queimaduras para os operadores. Este procedimento é particularmente vantajoso quando se processam grandes volumes de carga líquida, uma vez que o arrefecimento natural destes artigos é extremamente lento e existe um diferencial de temperatura significativo entre a temperatura da câmara e a da carga líquida, que por vezes passa despercebido.

• Aplicações em ensaios de ciclo de vida de produtos

Na indústria de dispositivos médicos, o ciclo de arrefecimento rápido é muito vantajoso para a realização de testes de durabilidade de produtos sob condições de stress térmico de uma forma eficiente. Ser capaz de aquecer, esterilizar e arrefecer produtos rapidamente e em sucessão é essencial para realizar pesquisas e testes de controlo de qualidade de forma mais produtiva.

• Produção de meios de cultura

Tanto os microbiologistas dos centros de investigação como os técnicos de micropropagação das empresas de biotecnologia partilham uma necessidade comum: a capacidade de preparar e reembalar eficientemente grandes volumes de meios de cultura. Para o conseguir, utilizam preparadores de meios equipados com sistemas de arrefecimento rápido. Este equipamento permite que grandes volumes de carga líquida sejam preparados rapidamente à temperatura de dispensação desejada.

Melhorias adicionais nos sistemas de arrefecimento rápido

A evolução do ciclo de arrefecimento rápido em autoclaves foi impulsionada por duas tecnologias-chave:

• Arrefecimento assistido por ventoinha

Esta tecnologia envolve a utilização de um ventilador radial ou sistema de circulação de ar no interior da câmara do autoclave. O ventilador ajuda a distribuir uniformemente o ar pelas paredes da câmara, que são arrefecidas pelas serpentinas de água. Esta circulação de ar ativa acelera a transferência de calor dos artigos esterilizados para as superfícies frias da câmara, resultando num arrefecimento mais rápido e uniforme da carga.

O arrefecimento assistido por ventoinha é particularmente útil para cargas que requerem um arrefecimento rápido mas uniforme.

• Utilização de sondas flexíveis em amostras líquidas

A esterilização de líquidos apresenta desafios únicos, particularmente no que diz respeito ao controlo da pressão e à monitorização da temperatura da carga. Neste contexto, as sondas de temperatura flexíveis ou sondas de núcleo representam uma inovação importante. Estes sensores são colocados no interior de recipientes de líquidos para monitorizar com precisão a temperatura da carga líquida, a fim de controlar corretamente os tempos de exposição durante a fase de esterilização e a evolução da temperatura durante a fase de arrefecimento. Estas sondas permitem um controlo mais preciso, permitindo que o sistema de refrigeração se ajuste de forma eficiente, atuando apenas quando necessário e contribuindo para a poupança no consumo de água.

Considerações de segurança e eficácia

Embora avançado e eficiente, em certas aplicações o ciclo de arrefecimento rápido requer um manuseamento cuidadoso para garantir a segurança e a eficiência do processo de esterilização:

• Prevenção de deformações, derrames e ruturas de recipientes

É crucial controlar a temperatura e a pressão na câmara e no interior da carga durante a fase de arrefecimento para evitar derrames em cargas líquidas. Sempre que forem processadas garrafas com tampas de rosca, estas devem ser deixadas ligeiramente abertas para evitar a sobrepressão. Quando trabalhar com recipientes herméticos, deve utilizar um sistema de suporte de pressão.

• Manutenção da integridade e esterilidade do produto

É essencial garantir que não são introduzidos contaminantes durante o arrefecimento rápido, especialmente nos sistemas de duche que utilizam água da torneira. Como mencionado anteriormente, o sistema de duche de água direta só é adequado quando se trabalha com recipientes selados, uma vez que a água da torneira não é estéril e, por conseguinte, contaminará todas as superfícies com que entrar em contacto.

• Manter a integridade do autoclave

A manutenção da integridade do autoclave é crucial para garantir o seu funcionamento ótimo e prolongar a sua vida útil. Um dos aspetos fundamentais desta manutenção é a prevenção da formação de depósitos de calcário no interior da câmara, bem como nas camisas de refrigeração ou serpentinas que fazem parte do sistema de arrefecimento. Estes depósitos podem levar a perdas na eficiência destes sistemas e causar bloqueios ou danos que requerem reparações dispendiosas. Para evitar este problema, deve utilizar sempre água descalcificada.

• Impacto ambiental e poupança de energia

Embora os sistemas de arrefecimento rápido que utilizam água para baixar a temperatura sejam os mais eficazes, implicam uma utilização significativa de recursos hídricos. Este consumo pode ter um impacto considerável no ambiente. No entanto, existem várias soluções no mercado destinadas a reduzir este impacto e a promover a sustentabilidade. Entre elas, a combinação de tanques e refrigeradores que permitem a reutilização e a recirculação da água a uma temperatura adequada. Além disso, os autoclaves mais modernos ativam e desativam automaticamente o consumo de água, reduzindo assim o seu consumo.

Impacto na eficiência do laboratório

Como vimos, a implementação do ciclo de arrefecimento rápido em autoclaves tem um impacto significativo na eficiência operacional dos laboratórios. Esta tecnologia não só melhora a velocidade do processo de esterilização, como também contribui para uma melhor gestão do tempo, o que, por sua vez, se traduz numa maior produtividade para o laboratório.

Redução da duração de cada ciclo

Uma das vantagens mais imediatas do ciclo de arrefecimento rápido é a redução significativa do tempo do ciclo de esterilização. Ao acelerar o arrefecimento dos artigos esterilizados, o tempo total necessário para completar um ciclo de esterilização é reduzido. Esta redução pode ser substancial, especialmente em laboratórios com um elevado volume de processamento de artigos a esterilizar ou onde é necessária uma rápida rotação de instrumentos e materiais. A capacidade de processar mais cargas no mesmo período de tempo melhora significativamente a eficiência operacional.

Melhoria da produtividade do laboratório

A melhoria da eficiência dos ciclos de esterilização tem um efeito em cascata na produtividade geral do laboratório. Com ciclos mais curtos, o equipamento e os materiais esterilizados ficam disponíveis para reutilização muito mais rapidamente, facilitando um fluxo de trabalho mais racionalizado e contínuo. Isto é particularmente valioso em ambientes de investigação ou industriais onde o tempo é um fator crítico.

Além disso, a capacidade de realizar mais ciclos de esterilização num dia permite aos laboratórios lidar com um maior volume de trabalho sem comprometer os padrões de segurança e qualidade. Isto é essencial em situações de elevada procura ou para eliminar estrangulamentos no processo.

A esterilização é um processo crítico em vários setores, especialmente em áreas como a investigação científica, onde a eliminação completa de todas as formas de vida de um objeto é essencial para a segurança dos investigadores, a integridade das provas e também para a saúde pública.

Neste contexto, entre as muitas técnicas disponíveis para a esterilização, o ciclo isotérmico ou de baixa temperatura utilizando um autoclave a vapor destaca-se como uma solução inovadora e eficiente para o processamento de objetos ou substâncias sensíveis ao calor.

Este processo, realizado a uma temperatura baixa e constante, é ideal para desinfetar e esterilizar dispositivos e instrumentos que não suportam as altas temperaturas utilizadas nos ciclos de esterilização convencionais. De facto, a esterilização a baixa temperatura é muitas vezes a única alternativa para o tratamento de cargas termolábeis, tais como certos plásticos, dispositivos eletrónicos e soluções biológicas.

O princípio subjacente à esterilização isotérmica consiste em manter a temperatura a um nível suficientemente elevado para destruir quaisquer microrganismos, mas suficientemente baixo para não causar danos irreversíveis nos materiais processados.

Este equilíbrio é conseguido através da utilização de programas cuidadosamente concebidos que mantêm uma temperatura constante durante todo o processo. Estes programas são normalmente de longa duração ou repetitivos. Esta técnica garante que o calor é distribuído de forma uniforme e eficaz por todas as superfícies da carga, destruindo qualquer forma de vida sem comprometer a integridade estrutural dos instrumentos ou materiais que estão a ser processados.

Uma vantagem significativa deste método é a sua capacidade de esterilizar sem alterar as propriedades físicas ou químicas dos objetos tratados. Isto é de particular interesse para dispositivos eletrónicos complexos, tais como certos implantes, que podem ter componentes termolábeis ou sensíveis à humidade.

Na investigação e desenvolvimento de produtos farmacêuticos e biotecnológicos, a preservação das propriedades físico-químicas dos materiais é essencial. Por exemplo, na preparação de meios de cultura específicos, o ciclo isotérmico a baixa temperatura permite esterilizar estes produtos sem os sobreaquecer, evitando assim a sua degradação ou a alteração da sua fórmula e preservando a sua taxa de fertilidade.

Princípios da esterilização isotérmica

A esterilização isotérmica, uma técnica avançada no domínio da esterilização, baseia-se em princípios termodinâmicos específicos para obter uma esterilização eficaz de materiais sensíveis ao calor. Este método distingue-se pelo seu enfoque na manutenção de uma temperatura constante durante todo o processo, permitindo uma esterilização segura e eficaz sem comprometer a integridade dos objetos tratados.

Fundamentos termodinâmicos

O processo isotérmico é caracterizado pela sua capacidade de manter a temperatura do sistema constante. No contexto da esterilização por autoclave, isto significa que a transferência de calor para dentro ou para fora do sistema é efetuada de forma a manter um equilíbrio térmico. Este equilíbrio é crucial para evitar flutuações de temperatura que possam danificar materiais sensíveis.

A esterilização isotérmica utiliza este princípio para garantir que a temperatura é mantida dentro de um intervalo específico, suficiente para destruir os microrganismos sem chegar ao ponto de danificar termicamente a estrutura ou a composição dos objetos esterilizados.

Diferenciação de outros métodos de esterilização

Ao contrário dos métodos de esterilização convencionais, como a esterilização a vapor a alta temperatura, o ciclo a baixa temperatura não se baseia na utilização de exposições curtas a temperaturas muito elevadas para obter a esterilização. Em vez disso, centra-se numa abordagem menos agressiva, utilizando longas exposições a baixas temperaturas.

Enquanto os métodos tradicionais funcionam normalmente a temperaturas superiores a 120°C, a esterilização isotérmica funciona numa gama de temperaturas muito mais baixa, o que a torna ideal para materiais que não suportam calor extremo.

Mecanismo de ação

O mecanismo de ação da esterilização isotérmica em autoclave a vapor envolve a utilização de calor húmido a temperaturas controladas para destruir os microrganismos. O calor húmido é eficaz na desnaturação das proteínas e dos ácidos nucleicos dos microrganismos, levando à sua morte ou inativação.

Ao funcionar a temperaturas mais baixas, este método reduz o risco de danificar materiais sensíveis ao calor, como certos plásticos, dispositivos eletrónicos e preparações biológicas.

Aplicações do ciclo isotérmico

O ciclo de esterilização isotérmica, com a sua capacidade de funcionar a temperaturas controladas e constantes, tem uma vasta gama de aplicações, especialmente em ambientes em que a integridade de materiais sensíveis ao calor é uma preocupação primordial.

Este método tornou-se uma ferramenta indispensável em vários domínios, desde a investigação científica à medicina.

• Utilização em laboratórios de microbiologia para a preparação de meios de cultura

Nos laboratórios de investigação e de microbiologia, o ciclo isotérmico é indispensável para a preparação de meios de cultura e de ágar. Estes materiais são essenciais para a cultura de microrganismos em estudos microbiológicos e biotecnológicos. A esterilização isotérmica permite esterilizar estes meios sem alterar a sua composição química.

• Esterilização de materiais sensíveis em investigação

O ciclo isotérmico é também utilizado para a esterilização de uma variedade de materiais sensíveis utilizados na investigação. Isto inclui certos tipos de plásticos, reagentes químicos e componentes biológicos que podem degradar-se ou perder a sua eficácia em condições de esterilização mais agressivas.

A capacidade de ajustar com precisão a temperatura permite que estes materiais sejam esterilizados com segurança, mantendo a sua integridade e propriedades.

• Esterilização de dispositivos médicos termolábeis

Uma das aplicações mais críticas do ciclo a baixa temperatura é a esterilização de dispositivos médicos. Muitos destes dispositivos contêm componentes sensíveis a altas temperaturas, tais como certos plásticos, adesivos ou componentes eletrónicos integrados.

A esterilização isotérmica permite que estes dispositivos sejam efetivamente esterilizados sem comprometer a sua funcionalidade ou integridade estrutural. Isto é particularmente relevante para instrumentos cirúrgicos avançados, implantes e dispositivos de diagnóstico que requerem um elevado grau de precisão e fiabilidade para funcionar.

Configuração e intervalo de temperaturas para a esterilização isotérmica

A configuração e o intervalo de temperaturas são aspetos cruciais do ciclo de esterilização isotérmica, determinando a sua eficácia e aplicabilidade em diferentes contextos. Esta flexibilidade na configuração da temperatura permite que o ciclo isotérmico se adapte a uma variedade de necessidades específicas, garantindo uma esterilização eficaz de materiais sensíveis ao calor sem comprometer a sua integridade.

Intervalo de temperatura de funcionamento

O ciclo de baixa temperatura funciona normalmente num intervalo de temperatura de 70°C a 95°C. Este intervalo é significativamente mais baixo do que as temperaturas utilizadas nos métodos de esterilização convencionais, como os ciclos de vapor de alta pressão, que normalmente atingem 121°C ou mais.

A capacidade de operar a estas temperaturas mais baixas é o que torna o ciclo isotérmico ideal para materiais que não suportam calor extremo.

Definições de temperatura e flexibilidade

Uma das vantagens mais notáveis do ciclo isotérmico é a sua capacidade de ajustar a temperatura às necessidades específicas do material que está a ser esterilizado.

Esta flexibilidade permite aos utilizadores selecionar a temperatura ideal que assegura a remoção eficaz de microrganismos, minimizando o risco de danos térmicos em materiais sensíveis.

Esta capacidade de ajuste é muito vantajosa em aplicações em que diferentes materiais requerem diferentes níveis de exposição térmica.

Controlo preciso da temperatura

O controlo preciso da temperatura é fundamental no ciclo isotérmico. Os autoclaves equipados para realizar ciclos isotérmicos são concebidos com sistemas avançados de controlo da temperatura que mantêm a temperatura desejada com uma variação mínima.

Este controlo preciso é essencial para garantir que todo o processo de esterilização é efetuado de forma uniforme e eficaz, evitando pontos frios que poderiam levar a uma esterilização incompleta e também pontos quentes que poderiam danificar a integridade estrutural da carga.

Vantagens e limitações do ciclo de esterilização isotérmica

O ciclo de esterilização isotérmica, com o seu foco na utilização de temperaturas controladas e constantes, oferece várias vantagens significativas, especialmente no tratamento de materiais sensíveis ao calor. No entanto, como qualquer método, também tem certas limitações que devem ser consideradas.

Vantagens do ciclo a baixa temperatura ou isotérmico

• Proteção de materiais sensíveis ao calor

A principal vantagem do ciclo isotérmico é a sua capacidade de esterilizar materiais que não suportam as altas temperaturas dos métodos convencionais. Isto inclui certos plásticos, dispositivos eletrónicos e materiais biológicos, cuja integridade permanece quase intacta após o processamento.

• Controlo preciso da temperatura

O ciclo isotérmico permite um controlo preciso da temperatura, o que é crucial para garantir uma esterilização eficaz sem exceder o limiar de danos térmicos dos materiais.

• Eficácia na eliminação de microrganismos

Apesar de funcionar a temperaturas mais baixas, ao funcionar durante intervalos de tempo muito mais longos, o ciclo isotérmico é eficaz na eliminação de microrganismos, incluindo bactérias e vírus, garantindo a segurança e a esterilidade.

• Versatilidade em várias aplicações

A sua capacidade de se ajustar a diferentes intervalos de temperatura torna-o adequado para uma vasta gama de aplicações, desde a esterilização de dispositivos médicos até à preparação de meios de cultura específicos em laboratórios de microbiologia.

Limitações do ciclo a baixa temperatura ou isotérmico

• Tempo de ciclo mais longo

Devido às temperaturas mais baixas utilizadas, os ciclos isotérmicos necessitam frequentemente de muito mais tempo para atingir uma esterilidade eficaz em comparação com os métodos de alta temperatura, o que pode ser um fator limitativo em ambientes onde a rotatividade é elevada e a produtividade é um fator crítico a monitorizar.

• Restrições nos tipos de materiais

Embora seja ideal para materiais sensíveis ao calor, o ciclo isotérmico não é adequado para todos os tipos de materiais. Alguns artigos podem necessitar de temperaturas mais elevadas do que os métodos tradicionais para garantir uma esterilização adequada. Especialmente os mais contaminados, onde podem estar presentes priões ou esporos.

• Custo e disponibilidade do equipamento

Os autoclaves com capacidade para ciclos isotérmicos tendem a ser mais caros e menos comuns do que os autoclaves normais, o que pode limitar a sua acessibilidade em ambientes com recursos económicos mais limitados.

• Considerações específicas de segurança e manutenção

O funcionamento e a manutenção destes autoclaves são comparáveis aos de um autoclave normal, pelo que requerem conhecimentos específicos e, em alguns casos, precauções adicionais, nomeadamente no que se refere ao controlo periódico para certificar o correto funcionamento do equipamento.

Procedimentos e protocolos operacionais na esterilização isotérmica

A implementação correta de um protocolo de esterilização por ciclo isotérmico requer uma preparação prévia e testes de validação. Estas etapas são essenciais para garantir a eficácia do processo de esterilização, mantendo a segurança e a integridade dos materiais tratados.

1. Preparação dos materiais

   Antes da esterilização, todos os materiais devem ser adequadamente limpos e desinfetados. A presença de uma carga microbiológica elevada nos artigos a esterilizar impedirá uma esterilização eficaz. A presença de resíduos orgânicos ou inorgânicos pode interferir com a eficácia da esterilização. Os materiais devem ser dispostos de modo a permitir a livre circulação de ar.

2. Carga do autoclave

   Os materiais devem ser colocados no autoclave de modo a permitir uma distribuição uniforme do calor. Se os cestos estiverem empilhados, o fundo do cesto superior não deve tocar nos materiais do cesto inferior. É importante evitar a sobrecarga da câmara para garantir uma esterilização eficaz.

   Recomendamos que selecione a combinação de temperatura e tempo de acordo com o tipo de material e as especificações do fabricante do objeto a ser processado.

3. Processo de esterilização

   Uma vez carregado o autoclave e selecionado o ciclo, inicia-se o programa do autoclave. O equipamento aquece aumentando a temperatura interna da câmara até atingir o valor de temperatura definido para o ciclo isotérmico.

   Durante o ciclo, a temperatura é mantida constante no valor selecionado ou dentro do intervalo selecionado. A estabilidade da temperatura é vital para a eficiência do processo. Os autoclaves isotérmicos modernos estão equipados com controlos para monitorizar e ajustar a temperatura e a pressão, assegurando que o ciclo se mantém dentro dos parâmetros definidos.

4. Conclusão do ciclo e pós-processamento

   No final do ciclo, os materiais devem ser arrefecidos de forma controlada para evitar a condensação e os danos devidos a mudanças bruscas de temperatura. Uma vez arrefecidos, os materiais podem ser retirados do autoclave.

   É importante um manuseamento cuidadoso para manter a esterilidade. Os materiais esterilizados devem ser armazenados num ambiente limpo e seco para evitar a recontaminação.

5. Considerações de segurança e manutenção

   Os operadores devem receber formação adequada sobre a utilização do autoclave e seguir todas as medidas de segurança, incluindo a utilização de equipamento de proteção individual.

   Além disso, os autoclaves devem ser submetidos a uma manutenção regular para garantir um desempenho e uma segurança ótimos.

O ciclo de esterilização curto ou flash é um método de esterilização rápido e eficaz, amplamente utilizado em vários setores, como a medicina e a microbiologia, para garantir que uma vasta gama de objetos está livre de microrganismos. Este processo é efetuado em autoclaves a vapor e é vital em situações de emergência em que é necessária uma esterilização rápida de objetos sólidos a serem utilizados imediatamente.

O que é a esterilização flash?

O processo de esterilização flash é um ciclo específico para autoclaves equipados com geradores de vapor, sistemas de vácuo e secagem final. Para isso, é essencial utilizar vapor de alta qualidade e sistemas concebidos para eliminar as bolsas de ar frio. Este processo divide-se nas seguintes etapas:

Fases do ciclo de esterilização curto ou flash

1. Fase de purga ou remoção de ar

   É crucial expulsar todo o ar da câmara para permitir que o vapor penetre em todas as superfícies da carga. No ciclo flash, é utilizado um único impulso de vácuo para poupar tempo.

2. Fase de aquecimento

   No final da fase de purga, o autoclave injeta vapor a alta temperatura na câmara até atingir a temperatura de esterilização.

3. Fase de esterilização

   Esta fase tem uma duração mais curta do que um ciclo normal porque é utilizada uma temperatura de esterilização superior a 130°C.

4. Fase de secagem

   Depois de concluída a fase de esterilização, o autoclave inicia a fase de secagem. Geralmente, este processo é realizado através de uma camisa de aquecimento que aumenta a temperatura das paredes da câmara e dos objetos, enquanto uma bomba de vácuo funciona para expulsar toda a humidade para o exterior. No final desta fase, a carga está completamente seca.

Importância da esterilização flash

A esterilização flash é crucial em situações de emergência ou quando é necessário um rápido retorno dos instrumentos. Embora seja um procedimento utilizado em investigação e microbiologia, é particularmente relevante no contexto clínico, onde a sua utilização está generalizada devido à sua conveniência e rapidez, apesar de ser um ciclo com maior risco de falha do que um ciclo padrão. Isto porque é sempre preferível utilizar um pré-vácuo fracionado composto por vários impulsos de vapor em vez de um único impulso de pré-vácuo.

Esta popularidade deve-se ao facto de o ciclo flash permitir que os profissionais de saúde acedam a instrumentos esterilizados num tempo mínimo, melhorando assim a eficiência e o tempo de resposta em situações críticas.

Principais considerações e limitações no contexto clínico

De acordo com as recomendações das agências de avaliação de tecnologias de cuidados de saúde e das autoridades reguladoras, o ciclo curto de esterilização só deve ser utilizado em situações de emergência, quando os instrumentos cirúrgicos são urgentemente necessários, como no caso de uma queda acidental durante uma operação.

Além disso, não pode, em caso algum, ser utilizado em dispositivos implantáveis devido ao risco de transmissão de infeções graves. Também não pode ser utilizado em instrumentos que tenham estado em contacto com tecidos com risco de transmissão de priões, especialmente em doentes com ou com suspeita de encefalopatia espongiforme.

Embora a esterilização flash seja uma opção viável em certos contextos, deve ser sempre dada prioridade aos ciclos de esterilização normais. É importante um bom planeamento e uma gestão cuidadosa dos instrumentos cirúrgicos para evitar a sua utilização. É essencial antecipar e alinhar as necessidades de instrumentos com o volume de intervenções programadas. Por exemplo, dispor de um número adequado de conjuntos de instrumentos esterilizados para cada procedimento ajuda a evitar atrasos e a necessidade da esterilização flash em situações de emergência.

Fatores críticos na esterilização flash

Para garantir uma esterilização flash eficaz e segura, é essencial monitorizar e avaliar os seguintes aspetos em cada rotação:

• Limpeza e desinfeção adequadas do equipamento antes da esterilização.
• O posicionamento correto da carga para garantir uma penetração eficaz do vapor.
• Validar cada procedimento de esterilização com indicadores biológicos e químicos.
• Assegurar o manuseamento e o transporte seguros do material para evitar a recontaminação.

Procedimentos e melhores práticas para otimizar o processo de esterilização flash

É vital seguir as melhores práticas e procedimentos para garantir a eficácia da esterilização flash, incluindo:

• Instalação correta do autoclave.
• Limpeza e desinfeção regulares da câmara do autoclave e dos seus acessórios.
• Manter um registo completo de todos os ciclos executados.
• Inspeção regular e manutenção preventiva do autoclave para garantir um desempenho ótimo. Especialmente a verificação e calibração dos sensores e controlos, bem como o estado da junta de vedação para evitar fugas de vapor.
• Formação adequada do pessoal sobre o funcionamento e a manutenção do autoclave.

Conclusões

No contexto clínico, a esterilização flash deve ser reservada para situações de emergência em que os instrumentos cirúrgicos são necessários de imediato e outros métodos não são viáveis. Para a sua correta aplicação, é essencial seguir orientações e procedimentos rigorosos para garantir a segurança e a eficácia do processo de esterilização, uma vez que a saúde e a segurança dos doentes são fundamentais.

A esterilização desempenha um papel crucial em vários ramos das ciências da vida, sendo especialmente vital em setores como o farmacêutico, o alimentar e o microbiológico. Neste contexto, o ciclo por F₀ em autoclaves constitui um marco importante, uma vez que permite a profissionalização dos processos de esterilização, destinando-se, portanto, a utilizadores experientes que trabalham com elevados padrões de qualidade.

Este método não só garante a inativação completa de qualquer forma de vida, como também permite quantificar e avaliar a eficácia de um processo de esterilização. De facto, permite comparar a eficácia de diferentes ciclos de esterilização a diferentes temperaturas e mesmo entre métodos que utilizam diferentes tecnologias de esterilização.

Este ciclo baseia-se no conceito de equivalência térmica, em que o valor F₀ representa os minutos equivalentes de esterilização a 121,1°C. Por exemplo, um ciclo de esterilização com um F₀ de 3 indica um processo que é equivalente a submeter uma carga a 121,1°C durante 3 minutos. No entanto, continuando com este exemplo, um F₀ de 3 é também equivalente a 12 minutos a 115°C e a 5 minutos a 119°C. Por outras palavras, esterilizar 3 minutos a 121°C é o mesmo que esterilizar 12 minutos a 115°C ou esterilizar 5 minutos a 119°C.

Esta abordagem permite quantificar a esterilidade de uma carga e ajustar o processo de esterilização de acordo com as necessidades específicas do que está a ser esterilizado. Além disso, quando um autoclave F₀ é utilizado em conjunto com uma sonda de núcleo, a temperatura no interior da carga pode ser medida e um processo de esterilização pode ser regulado pelo valor F₀ obtido na própria carga e não pela temperatura da câmara, evitando erros de ineficiência devido a exposições demasiado curtas.

A grande versatilidade do ciclo por F₀ é muito vantajosa em contextos em que a exposição a temperaturas elevadas pode comprometer a integridade da carga. É também particularmente útil em contextos em que é vital a precisão e o registo do grau de esterilidade alcançado em cada processo. Também na esterilização de grandes volumes de líquidos, uma vez que este tipo de cargas demoram muito tempo a aquecer e a arrefecer, pelo que se executarmos um programa por F₀=3, sem que a carga tenha de atingir os 121ºC, o autoclave calculará a soma de todos os Fs atingidos em cada segundo e terminará o ciclo quando atingir a exposição equivalente a 3 minutos a 121,1ºC mas graças a esta equivalência térmica, atingirá este F₀=3 sem atingir os 121,1ºC em nenhum momento.

Se em algum momento se perdeu, não se preocupe, compreender o conceito de F₀ não é uma questão simples. De seguida, explicamos-lhe tudo o que precisa de saber sobre o valor F₀ e os autoclaves F₀.

Princípios dos autoclaves F₀

A esterilização F₀ em autoclave é um processo que combina ciência, precisão e tecnologia para conseguir a eliminação eficaz de microrganismos patogénicos e não patogénicos. Este método baseia-se nos princípios físicos fundamentais da transferência de energia entre dois corpos e a sua utilização garante a segurança e a eficácia dos testes científicos e dos processos de produção numa vasta gama de aplicações e setores industriais. Alguns destes princípios básicos são explicados de seguida:

Conceito de F₀

A essência da esterilização por F₀ é o valor F₀, uma medida que quantifica a letalidade de um processo de esterilização. É definido como o tempo de exposição equivalente ao que seria necessário a uma temperatura de referência de 121,1°C para atingir um nível específico de esterilidade. Este conceito permite a normalização e a comparação de diferentes ciclos de esterilização, garantindo que todos eles atingem um nível de esterilidade equivalente.

Fórmula F₀

Δt = intervalo de tempo entre duas medições subsequentes de T
T = temperatura do produto esterilizado no tempo t
z = coeficiente de temperatura, normalmente assumido como sendo 10°C

Embora a justificação teórica e matemática da fórmula esteja para além do âmbito desta publicação, é necessário compreender dois conceitos relacionados com o de F₀, nomeadamente o valor Z e o valor D.

• Valor D, designado por tempo de redução decimal. Indica a suscetibilidade térmica de um microrganismo a uma temperatura constante. É definido como o período de tempo necessário para destruir 90% dos microrganismos numa amostra. Um D=1 é equivalente a uma redução de 90%, um D=3 a 99,9% e um D=6 a 99,9999%. Um D=1 é geralmente utilizado e, por conseguinte, não aparece normalmente na fórmula.
• Valor Z, conhecido como fator de resistência térmica. Este parâmetro mostra como a inativação de um determinado microrganismo varia à medida que a temperatura do processo se altera. Como pode imaginar, a inativação causada por um processo de esterilização a 120°C durante um minuto não tem nada a ver com a inativação que ocorreria a 110°C no mesmo período de tempo.

Importância da temperatura e do tempo

Na esterilização controlada por F₀, a temperatura e o tempo são variáveis interdependentes, mas estarão condicionados à temperatura de referência e à temperatura máxima de exposição do processo, pelo que um ciclo de esterilização F₀ oferece uma grande versatilidade de configurações.

Em qualquer caso, a temperaturas mais elevadas, é necessário menos tempo para atingir o mesmo valor de F₀, e vice-versa. Esta relação é muito importante para ajustar os ciclos de esterilização de acordo com as necessidades específicas dos materiais ou produtos, sem comprometer a eficiência do processo.

Cálculo em tempo real

Os autoclaves F₀ estão equipados com microprocessadores que permitem o cálculo em tempo real do F₀ alcançado a cada segundo. Estes sistemas monitorizam continuamente a temperatura no autoclave e/ou na carga, ajustando o ciclo de esterilização para garantir que o F₀ desejado é atingido de acordo com as preferências escolhidas. Isto é particularmente útil para mitigar variações na carga ou nas condições de funcionamento do autoclave.

Esterilização eficaz e segura

Ao utilizar o valor F₀ como o valor que rege o ciclo de esterilização, os autoclaves podem assegurar uma esterilização eficaz em qualquer cenário. Isto é essencial em ambientes onde é essencial garantir a esterilidade completa da carga, como em hospitais, laboratórios e na produção de alimentos e medicamentos.

Vantagens do ciclo F₀ em autoclaves

Os autoclaves F₀ representam uma evolução significativa na tecnologia de esterilização, oferecendo múltiplas vantagens em relação aos métodos tradicionais. Estas vantagens não só melhoram a eficiência e a eficácia do processo de esterilização, como também contribuem para uma maior segurança e adaptabilidade em vários ambientes industriais e de cuidados de saúde. Algumas das principais vantagens dos autoclaves F₀ incluem:

1. Maior exatidão e precisão na esterilização

   Uma das principais vantagens dos autoclaves F₀ é a sua capacidade de quantificar com exatidão e precisão a letalidade de um processo de esterilização. Utilizando o valor F₀, estes autoclaves podem ajustar o tempo e a temperatura para assegurar que o nível de esterilidade desejado é alcançado, independentemente das variações ambientais ou de carga.

2. Flexibilidade no manuseamento de diferentes cargas

   Os autoclaves F₀ são excecionalmente adaptáveis a diferentes tipos de carga. Podem esterilizar eficazmente uma vasta gama de materiais, desde instrumentos médicos a produtos farmacêuticos e alimentares, ajustando automaticamente os parâmetros de esterilização para cada tipo de carga, de modo a que fiquem sempre igualmente estéreis.

3. Eficácia e flexibilidade face a uma grande variedade de cenários

   Graças à precisão no controlo da temperatura e do tempo, os autoclaves F₀ são eficazes numa grande variedade de cenários, incluindo aqueles em que são necessárias temperaturas mais suaves devido à termolabilidade da carga, como no caso dos alimentos, ou, pelo contrário, em processos em que a velocidade é um fator de excelência e a carga pode suportar temperaturas mais elevadas.

4. Poupança de tempo e energia

   Ao otimizar os ciclos de esterilização com base no valor F₀, estes autoclaves podem reduzir significativamente o tempo total de esterilização. Isto não só poupa tempo, como também reduz o consumo de energia, o que, por sua vez, reduz os custos operacionais e o impacto ambiental.

5. Melhoria da segurança do processo

   A capacidade de monitorizar e ajustar o processo de esterilização em tempo real aumenta significativamente a segurança. Isto é especialmente importante em ambientes onde a esterilidade é crítica, como nos cuidados de saúde e na indústria, uma vez que reduz o risco de erro humano e problemas de consistência na forma como cada utilizador organiza a carga em termos de forma e quantidade dentro do autoclave.

6. Registo e documentação

   Os autoclaves F₀ modernos incluem frequentemente capacidades avançadas de registo e documentação, o que é essencial para cumprir os regulamentos da indústria, garantir a boa qualidade do processo e manter registos precisos para validação do processo e para passar nas auditorias.

Automatização da esterilização F₀ em autoclaves

A automatização nos autoclaves F₀ revolucionou o processo de esterilização, elevando-o a um novo nível de eficiência e fiabilidade. Esta automatização não só simplifica o processo de esterilização, como também assegura uma maior consistência e precisão em cada lote processado.

Os autoclaves F₀ estão equipados com sistemas automatizados que controlam e ajustam com precisão a temperatura e o tempo de esterilização. Isto assegura que cada ciclo de esterilização atinja o valor F₀ desejado, independentemente das variações de carga ou das condições de funcionamento. Esta capacidade de calcular o F₀ em tempo real permite que o autoclave efetue ajustes automáticos durante o ciclo. Se o sistema detetar que o F₀ acumulado é inferior ao objetivo, prolongará o ciclo para garantir uma esterilização eficaz. Da mesma forma, se o sistema detetar que o F₀ alvo já foi atingido, terminará a fase de esterilização.

Além disso, muitos autoclaves F₀ podem ser integrados em sistemas de gestão centralizados, permitindo o controlo e a monitorização remotos, bem como a recolha, o registo e a análise de dados para a melhoria contínua do processo.

Aplicações práticas dos autoclaves F₀

A esterilização por F₀ em autoclaves não é apenas uma proeza técnica no domínio da microbiologia e da esterilização; tem também aplicações práticas extensas e vitais em vários setores. Estas aplicações demonstram como esta tecnologia se tornou um componente essencial em muitos ambientes. De seguida, exploramos algumas das aplicações práticas mais proeminentes:

• Âmbito médico e hospitalar

Nos hospitais e clínicas, os autoclaves F₀ são utilizados para esterilizar instrumentos cirúrgicos, equipamento médico e outros materiais. A precisão e a eficiência da esterilização F₀ garantem que estes instrumentos são seguros para utilização em procedimentos médicos, reduzindo o risco de infeção e permitindo a rastreabilidade profissional de cada lote.

• Laboratórios de investigação e de biotecnologia

Os laboratórios que trabalham com culturas de células, amostras biológicas e agentes patogénicos dependem da esterilização para manter um ambiente livre de contaminantes. Os autoclaves F₀ proporcionam a segurança necessária para realizar investigações e experiências num ambiente estéril. Um exemplo prático neste setor é a preparação de grandes quantidades de meios de cultura, cuja procura pode mudar a qualquer momento. Graças aos autoclaves F₀, é possível executar o mesmo programa para qualquer cenário, o que garante resultados consistentes independentemente do volume total a ser esterilizado, quer esteja a esterilizar 5 garrafas de 1L ou 20 garrafas de 1L. O programa assegura automaticamente que ambos os processos serão processados com o mesmo grau de esterilidade. Esta é uma grande vantagem e ajuda a reduzir o risco de contaminação devido a um processo de esterilização insuficiente aplicado a uma carga de grande volume.

• Indústria farmacêutica

A produção de medicamentos exige um elevado grau de controlo do nível de esterilidade de cada lote para garantir a segurança e a eficácia dos produtos farmacêuticos. Os autoclaves F₀ são utilizados para esterilizar as matérias-primas utilizadas na produção de medicamentos, bem como as formas e embalagens acabadas. Permite também a melhoria contínua e o registo automático de todos os processos.

• Indústria alimentar

Na produção alimentar, especialmente na conservação e embalamento, a esterilização é crucial para prolongar o prazo de validade dos produtos e evitar a sua deterioração. Os autoclaves F₀ são essenciais para garantir que os alimentos embalados estão livres de microrganismos e também permitem que as propriedades organoléticas dos produtos acabados sejam muito melhor preservadas. Este tipo de autoclaves são normalmente acompanhados por sistemas de arrefecimento rápido, de modo a que, graças aos ciclos de esterilização regulados por F₀, se evite a sobrecozedura desnecessária dos alimentos. Quando o processo atinge o valor F₀pretendido, o arrefecimento rápido inicia-se automaticamente, arrefecendo a carga de forma eficiente.

No domínio da tecnologia de esterilização, a introdução do ciclo com suporte de pressão em autoclaves representa um avanço significativo, especialmente para a esterilização de produtos embalados, tais como gotas para os olhos, frascos, seringas pré-cheias, pouches e alimentos em conserva.

A compreensão deste processo começa com o reconhecimento da necessidade de controlar o diferencial de pressão entre o interior dos recipientes e a pressão da câmara durante as fases de esterilização e arrefecimento.

Para atenuar o risco de estas diferenças se tornarem excessivas, foi desenvolvido o ciclo com suporte de pressão, que incorpora a utilização estratégica de ar comprimido. Através da injeção controlada de ar comprimido na câmara de esterilização, este diferencial de pressão é minimizado, preservando a integridade estrutural dos recipientes processados.

Tipos de ciclos com suporte de pressão

O ciclo com suporte de pressão em autoclaves tem duas variantes principais, o ciclo com sobrepressão e o ciclo com mistura de vapor-ar. Cada um deles foi concebido para responder a necessidades específicas e adaptar-se a diferentes tipos de carga.

Ciclo com sobrepressão

O ciclo com sobrepressão, também conhecido como “air ballast”, é uma adaptação avançada do ciclo de líquido padrão que combina a utilização de ar comprimido com um sistema de arrefecimento rápido, especificamente concebido para a esterilização de recipientes semi-abertos. A sua principal vantagem reside na minimização da perda de carga líquida devido à evaporação durante a fase de arrefecimento, tornando-o uma escolha ideal em contextos em que mesmo uma perda mínima de líquido é inaceitável. Este ciclo é normalmente utilizado para a esterilização de artigos como pipetas pré-cheias, frascos de solução, garrafas não hermeticamente fechadas, material de vidro coberto com folha de alumínio e qualquer outro recipiente que permita uma ventilação parcial.

Como explicámos anteriormente no nosso post sobre o ciclo de esterilização de líquidos, é crucial efetuar uma despressurização controlada e gradual durante a fase de arrefecimento para evitar a ebulição súbita do conteúdo. No entanto, o problema que o ciclo de líquidos padrão não resolve é que, no final da fase de esterilização, quando a fase de arrefecimento começa e até à sua conclusão, a carga processada perde massa líquida devido à evaporação. Para atenuar este inconveniente, o ciclo de sobrepressão introduz ar comprimido na câmara para manter a pressão. Este, por sua vez, reduz a pressão parcial do vapor e, à medida que a temperatura diminui, consegue-se uma redução da evaporação da carga. Assim, os materiais são arrefecidos rapidamente sem perder um volume significativo de massa líquida.

De uma perspetiva funcional, o ciclo de sobrepressão partilha semelhanças com o ciclo de mistura de vapor-ar, uma vez que ambos os métodos pressurizam a câmara do autoclave utilizando uma combinação de vapor e ar comprimido. No entanto, enquanto o ciclo de mistura vapor-ar incorpora ar em ambas as fases de esterilização e arrefecimento, o ciclo de sobrepressão difere ao injetar ar comprimido apenas durante a fase de arrefecimento.

Enquanto o ciclo de mistura de vapor-ar é geralmente aplicado em situações em que os recipientes selados desenvolvem uma pressão interna elevada e podem deformar-se ou romper-se, o ciclo de sobrepressão visa minimizar a perda evaporativa da carga líquida durante a fase de arrefecimento, oferecendo uma solução ótima para a preservação de líquidos em recipientes semi-abertos.

Um exemplo claro de uma aplicação em que é preferível utilizar este ciclo é no processamento de garrafas semi-abertas com meio de cultura ou no setor farmacêutico ao processar recipientes com pequenos volumes, em que a perda de água por evaporação não é aceitável.

Normalmente, os autoclaves com suporte de pressão são também acompanhados por um sistema de arrefecimento rápido, como uma ventoinha interna e uma serpentina de água que envolve o exterior da câmara.

A combinação de ambos os sistemas, por um lado, reduzindo a temperatura de forma acelerada e, por outro, aumentando a pressão na câmara, evita a evaporação da carga, permitindo que uma fase final do ciclo seja realizada com uma perda mínima ou inexistente de carga líquida.

Ciclo com mistura de vapor-ar

Como vimos, o ciclo de sobrepressão consiste na utilização estratégica de ar comprimido durante a fase de arrefecimento para evitar a evaporação de líquidos em recipientes parcial ou totalmente abertos. No entanto, para a esterilização de objetos hermeticamente fechados, é necessário utilizar um ciclo diferente, conhecido como o ciclo com mistura de vapor-ar.

Esta necessidade deve-se ao facto de ser essencial igualar as pressões internas e externas do recipiente para evitar a deformação ou rutura devido à expansão térmica do conteúdo quando aquecido a temperaturas superiores a 120ºC.

Como se pode ver na figura, a injeção de ar comprimido na câmara durante a fase de esterilização garante que não existe uma diferença de pressão excessiva entre a pressão interna do recipiente e a da câmara.

No entanto, como saberá se leu atentamente o nosso blogue, a introdução de ar frio na câmara atua como um isolante térmico e dificulta o acesso do vapor à carga. Isto acontece porque a maioria dos gases que compõem o ar, como o azoto ou o dióxido de carbono, são gases não condensáveis.

Estes gases impedem que o vapor se condense na superfície da carga, dificultando a transferência de calor do vapor para a carga e, por conseguinte, retardando o aquecimento da carga e reduzindo a eficiência do processo de esterilização. Por conseguinte, qualquer autoclave que efetue ciclos de mistura de vapor-ar deve ser acompanhado de um bom sistema de homogeneização que permita uma boa estabilidade de temperatura e homogeneidade em todos os pontos da carga.

Estes sistemas utilizam técnicas que agitam mecanicamente a atmosfera ou mesmo a própria carga. Exemplos destes sistemas incluem ventiladores radiais ou sistemas de agitação.

Após o fim da fase de esterilização, tal como no ciclo com sobrepressão, é também mantida uma pressão elevada na câmara para proteger a integridade estrutural da carga enquanto a temperatura e, consequentemente, a pressão interna, diminuem.

Tal como no ciclo com sobrepressão, o ciclo de mistura vapor-ar é normalmente acompanhado por um sistema de arrefecimento rápido. O que o diferencia do ciclo de sobrepressão é que, quando se trata de recipientes hermeticamente fechados, o sistema de arrefecimento rápido que é normalmente utilizado é a injeção direta de água fria no interior da câmara. Isto é muito comum na indústria alimentar, onde as soluções de imersão em água fria são aplicadas por chuveiro ou spray para processar conservas enlatadas ou pouches.

Um exemplo prático que ilustra muito bem a necessidade deste tipo de ciclo é o caso da esterilização de seringas pré-cheias. Durante a fase de esterilização, sem um suporte de pressão adequado, ao atingir 121°C, o líquido contido no interior da seringa poderia forçar o êmbolo para fora devido à pressão interna criada durante esta fase. Inversamente, durante a fase de arrefecimento, se a pressão da câmara não for controlada e não for diminuída gradualmente, a dada altura pode ultrapassar a pressão interna do êmbolo e empurrá-lo para dentro, provocando a rutura da seringa e tornando-a inutilizável. Por conseguinte, é imperativo utilizar cuidadosamente o ar comprimido em ambas as fases do ciclo, de modo a que em nenhum momento a diferença de pressão entre o interior e o exterior da seringa seja excessiva.

Aplicações práticas do ciclo com suporte de pressão

Como já vimos, os ciclos com suporte de pressão são essenciais numa variedade de indústrias para processar uma vasta gama de produtos. Na indústria farmacêutica, é crucial para o processamento de seringas pré-cheias, frascos de solução e outros produtos embalados que, sem um controlo de pressão adequado, podem deformar-se ou romper-se. A integridade do contentor é fundamental para garantir a esterilidade do produto final e para evitar a contaminação que pode ter consequências graves para a saúde dos pacientes.

No setor alimentar, os ciclos com suporte de pressão são indispensáveis para a esterilização de alimentos enlatados e produtos embalados. Estes produtos, quando sujeitos a temperaturas elevadas durante a esterilização, podem sofrer deformações ou mesmo ruturas dos recipientes se a pressão interna e externa não for corretamente equilibrada. Especificamente, os ciclos de mistura de vapor-ar acompanhados de um arrefecimento rápido são amplamente utilizados na esterilização de produtos como molhos, patés ou refeições prontas, onde é vital manter tanto a qualidade da embalagem como do conteúdo.

Outro importante campo de aplicação é o dos laboratórios de investigação e clínicos. Os materiais de laboratório, como os meios de cultura em frascos, requerem ciclos de esterilização com sobrepressão para evitar a perda de volume por evaporação.

Em resumo, os ciclos com suporte de pressão fornecem uma solução versátil e eficaz para uma vasta gama de aplicações, permitindo a esterilização de produtos sensíveis à pressão sem comprometer a sua integridade estrutural ou conteúdo. A escolha do ciclo adequado depende da natureza do material a esterilizar, do tipo de recipiente e dos requisitos específicos de cada processo.

Considerações sobre segurança e eficácia

A implementação de ciclos com suporte de pressão em autoclaves não tem apenas como objetivo melhorar a eficiência do processo de esterilização, mas está também profundamente ligada a considerações de segurança e qualidade. É essencial assegurar que os ciclos selecionados e os parâmetros utilizados são adequados aos materiais específicos e às condições de carga. Isto implica uma validação exaustiva do processo para cada tipo de material e configuração de carga.

A segurança durante o funcionamento do autoclave é uma preocupação fundamental. A injeção de ar comprimido e o manuseamento de altas pressões devem ser cuidadosamente geridos para evitar riscos como ruturas de contentores, explosões ou falhas estruturais do equipamento. Os sistemas de controlo e monitorização do autoclave devem ser concebidos para detetar e corrigir qualquer desvio dos parâmetros estabelecidos, garantindo assim um funcionamento seguro e eficiente.

De um ponto de vista de eficiência, a distribuição correta do calor e da pressão dentro da câmara de esterilização é crucial para garantir que toda a carga recebe o tratamento necessário para alcançar a esterilidade. Os sistemas de homogeneização e de agitação mecânica, como os ventiladores radiais, são essenciais para manter uma atmosfera uniforme no interior da câmara. Estes sistemas devem ser objeto de manutenção regular para garantir o seu bom funcionamento.

Além disso, é importante considerar o impacto ambiental dos ciclos de esterilização com suporte de pressão e arrefecimento rápido. A utilização de grandes quantidades de água para arrefecer a carga pode ser significativa. Por conseguinte, a otimização destes ciclos para minimizar o consumo de recursos sem comprometer a eficiência do processo é uma consideração fundamental para uma utilização sustentável.

Em conclusão, os ciclos com suporte de pressão em autoclaves representam uma solução avançada para a esterilização de produtos sensíveis à pressão e à temperatura, combinando eficiência e segurança. A implementação e gestão corretas destes ciclos requerem um conhecimento profundo dos princípios físicos e químicos envolvidos, bem como um compromisso com a qualidade e a segurança operacional.

O ciclo de esterilização com segmentos de temperatura representa uma técnica avançada utilizada na investigação especializada em áreas como a microbiologia, a tecnologia alimentar e o desenvolvimento de embalagens. Esta estratégia é essencial para a produção segura de alimentos, a validação da integridade estrutural das embalagens e a avaliação da robustez de materiais inovadores, assegurando simultaneamente a erradicação eficiente de contaminantes microbianos.

Contrariamente ao método de esterilização flash, que se caracteriza pela rapidez e por temperaturas elevadas, este processo implica uma sequência de etapas a diferentes temperaturas e pressões, ajustadas tanto a montante como a jusante da fase de esterilização.

O que é que envolve a esterilização em vários segmentos?

Este método de esterilização é ideal para testar o impacto da temperatura e da pressão nas propriedades físico-químicas de um produto. Este tipo de teste é particularmente relevante em ambientes de investigação que procuram conceber novos produtos, em testes de stress de controlo de qualidade e na criação de lotes-piloto na indústria alimentar.

Para efetuar estes testes, é necessário um autoclave integrado com sistemas de vácuo e compressão de ar para facilitar a modulação precisa das condições de temperatura e pressão ao longo do ciclo. Isto é particularmente relevante em ambientes de investigação, controlo de qualidade e testes de stress.

Fases do ciclo de esterilização com segmentos de temperatura

Normalmente, o ciclo é composto por várias fases, cada uma definida com parâmetros específicos de duração, pressão e temperatura. Além disso, em autoclaves mais especializados, a velocidade a que a temperatura e a pressão são aumentadas entre segmentos também pode ser ajustada. As principais fases são as seguintes:

• Fase de pré-vácuo

Inicialmente, o ar é removido da câmara para garantir a penetração total do vapor. Esta etapa é crucial para a esterilização de cargas porosas, objetos com cavidades e instrumentos com geometrias complexas.

• Fases de aquecimento com segmentos de temperatura

De seguida, inicia-se a fase de aquecimento, em que o ciclo é dividido em vários segmentos de temperatura, cada um com um conjunto específico de condições de duração, pressão e temperatura. Estes segmentos são concebidos para aquecer gradualmente a carga e prepará-la para a fase de esterilização. A transição entre segmentos pode incluir períodos de estabilização para garantir que cada mudança de condições é efetuada de forma controlada.

• Fase de esterilização

Neste ponto, a temperatura e a pressão são estabilizadas durante um período de tempo pré-determinado para garantir a esterilização completa de todos os objetos no interior da câmara.

• Fase de arrefecimento com segmentos de temperatura

Como fase final, a temperatura e a pressão são gradualmente reduzidas para regressar às condições normais, preparando os objetos para a remoção segura da câmara. Opcionalmente, esta fase pode também ser estruturada em vários segmentos, cada um com um conjunto específico de condições de pressão e temperatura.

Estes segmentos são concebidos para controlar gradualmente a redução da temperatura da câmara. Tal como na fase de aquecimento, a transição entre estes segmentos pode incluir fases de estabilização para garantir que o arrefecimento da carga é controlado e uniforme.

Importância da esterilização com vários segmentos

Como já foi referido, estes ciclos são ideais para investigadores e utilizadores experientes, uma vez que permitem uma programação detalhada por tempo, pressão e temperatura. Isto garante uma adaptação exata às necessidades específicas de cada aplicação. Além disso, estes segmentos podem ser incorporados tanto antes como depois da fase de esterilização, oferecendo uma flexibilidade excecional na gestão do processo. Alguns exemplos de indústrias que utilizam este tipo de ciclos são descritos de seguida.

Na indústria de embalamento de alimentos, os ciclos com segmentos de temperatura são essenciais por várias razões, especialmente para investigadores e operadores de produção que processam tabuleiros de plástico e outros materiais sensíveis.

São também muito utilizados na indústria alimentar e na restauração quando é preferível incorporar segmentos de cocção antes de atingir a temperatura de esterilização. Desta forma, os alimentos crus são embalados e primeiro cozinhados e depois esterilizados. Algumas das aplicações mais populares deste método são a preparação de salteados em que a preparação semi-cozinhada ou a carne e os legumes cozinhados são embalados.

Na indústria microbiológica, são utilizados ciclos de esterilização com segmentos de temperatura para a preparação de meios de cultura especiais contendo substâncias termolábeis. Desta forma, o meio de cultura é primeiro esterilizado, a preparação é arrefecida, depois são injetados antibióticos ou nutrientes termolábeis e, em seguida, a temperatura é novamente aumentada para pasteurizar a preparação.

Um exemplo clássico é a preparação de ágar-sangue. Neste caso, deve primeiro ser esterilizado a 121ºC durante 15 minutos e arrefecido a 50ºC. O sangue deve então ser injetado, pasteurizado durante 15 minutos a 72ºC e depois arrefecido novamente a 45ºC.

Considerações fundamentais na esterilização com segmentos de temperatura

Para garantir a eficácia da esterilização com vários segmentos, é essencial ter em conta:

• Certifique-se de que o autoclave a utilizar possui a tecnologia e os componentes adequados para efetuar estes ciclos.
• Controlar a qualidade e a preparação correta dos materiais a esterilizar.
• Calibrar o equipamento anualmente, que normalmente é qualificado após a instalação, e seguir rigorosamente o plano de manutenção preventiva estabelecido pelo fabricante.
• Manter um controlo rigoroso dos procedimentos operacionais e de segurança.
• Dar formação a todos os utilizadores que irão utilizar o autoclave.
• Validar o processo de esterilização através da utilização de indicadores biológicos e químicos.

Conclusões

O ciclo de esterilização com vários segmentos está estabelecido como uma metodologia avançada, crucial para aplicações especializadas em domínios como a microbiologia, a indústria alimentar e a indústria de embalamento. Este processo, caracterizado pela sua sequência de fases controladas de temperatura e pressão, difere significativamente do método de esterilização tradicional pela sua flexibilidade para ser cuidadosamente adaptado às necessidades específicas de diferentes produtos e materiais.

Embora a sua implementação possa ser mais complexa do que os métodos tradicionais, a possibilidade de personalizar as condições de esterilização torna-a uma ferramenta inestimável para uma vasta gama de aplicações na investigação e no controlo de qualidade.

O ciclo de esterilização de envelhecimento acelerado representa uma técnica utilizada em laboratórios especializados de investigação e controlo de qualidade em áreas como a eletrónica, a construção e a indústria de embalagens. Esta estratégia é essencial para a validação da integridade estrutural e funcional de novos materiais.

Ao contrário dos métodos de esterilização convencionais, o ciclo de envelhecimento acelerado distingue-se pela implementação de múltiplos ciclos de esterilização consecutivos, executados de forma ininterrupta, mantendo a câmara fechada. Este processo foi concebido para submeter os produtos a um nível de stress excecional, com o objetivo de investigar em profundidade a sua resistência e resposta a condições extremas.

Um olhar sobre o processo

O ciclo começa com a introdução do produto na câmara de esterilização, onde é submetido a uma série de ciclos repetitivos sem interrupção. Estes ciclos podem permanecer uniformes ou ter uma duração variável, apresentando temperaturas máximas que podem ser progressivamente aumentadas ou diminuídas. Embora as aplicações convencionais não exijam tipicamente a utilização de temperaturas de esterilização extremamente elevadas, é comum que estes testes sejam efetuados entre os 80°C e os 134°C.

O objetivo desta metodologia é simular o efeito do tempo e das condições desfavoráveis a que o produto poderia estar sujeito ao longo do seu ciclo de vida, mas num período significativamente reduzido. Isto permite uma avaliação precisa e eficaz da durabilidade e fiabilidade dos materiais e produtos em estudo.

Aplicações industriais dos ensaios de envelhecimento acelerado em autoclave

Os ciclos para ensaios do ciclo de vida com autoclave são de particular relevância no domínio dos novos materiais e no desenvolvimento de produtos. De seguida, iremos explorar a forma como esta metodologia é aplicada em diferentes indústrias.

Na indústria eletrónica, a utilização deste ciclo é essencial para antecipar e garantir a resistência dos componentes eletrónicos frente às exigências de uma utilização contínua. Estes ensaios simulam as condições de funcionamento a que estes componentes podem ser expostos durante a sua vida útil ou durante o seu fabrico, permitindo prever potenciais falhas e garantir o seu desempenho ótimo ao longo da sua vida útil.

No setor da construção, o ciclo de esterilização de envelhecimento acelerado é utilizado para avaliar a durabilidade e a resistência dos materiais de construção em cenários de desgaste e envelhecimento artificialmente acelerados. Isto é essencial para garantir que os materiais manterão a sua integridade estrutural e funcional, cumprindo as normas de segurança exigidas para edifícios e estruturas.

No que diz respeito à indústria de embalagens, a aplicação deste ciclo serve para verificar a durabilidade e a capacidade de proteção das embalagens após terem sido submetidas a um processo de esterilização normalizado durante o seu prazo de validade. Esta análise garante que estas manterão a integridade do produto e protegerão eficazmente o seu conteúdo até chegar ao consumidor final.

No domínio farmacêutico, a importância destes ciclos de esterilização é ainda maior, uma vez que são essenciais para determinar o prazo de validade e as datas de expiração dos produtos farmacêuticos. A simulação das condições de stress ajuda a prever o comportamento dos medicamentos, garantindo a sua eficácia e segurança para os pacientes.

Autoclaves para realizar estudos de envelhecimento acelerado e ensaios de ciclo de vida de produtos

Antes de utilizar um autoclave para estes fins, é essencial garantir que o equipamento está equipado com a tecnologia adequada, componentes relevantes e robustez para suportar as condições de stress destes ciclos de teste. A escolha de um autoclave deve basear-se numa avaliação detalhada da sua qualidade de construção e da reputação do fabricante, bem como da sua robustez para suportar os exigentes ciclos de teste que simulam condições de stress aceleradas.

Para garantir que o autoclave está em conformidade com estas normas, é aconselhável contactar diretamente o fabricante. Geralmente, os fabricantes de autoclaves não desenvolvem o seu equipamento com o objetivo específico de realizar ensaios de envelhecimento acelerado ou ensaios de ciclo de vida. A intensidade dos ciclos de ensaio exige a utilização de materiais e componentes de elevada qualidade, o que pode aumentar consideravelmente o custo de produção.

Se já tem o seu próprio autoclave, um indicador-chave da sua adequação a este tipo de ensaios é a sua capacidade de criar programas personalizados capazes de executar estes ciclos de envelhecimento acelerado repetidamente e sem interrupções.

Se necessita de uma autoclave concebida para realizar ensaios de envelhecimento acelerado e testes de ciclo de vida de produtos, podemos desenvolvê-la por encomenda, de acordo com as suas especificações e necessidades. Contacte-nos para mais informações.

O teste de vácuo num autoclave é um procedimento fundamental para garantir a integridade hermética da câmara e do sistema de tubagens de um autoclave, bem como para verificar o correto funcionamento do sistema de vácuo do equipamento.

Esta avaliação submete o autoclave a condições de vácuo, medindo a perda de vácuo ao longo do tempo. Neste artigo, explicaremos o que este teste avalia, o seu procedimento e funcionamento, e quando é recomendada a sua realização, com base nas melhores práticas e normas da indústria.

A importância do desempenho correto do sistema de vácuo de um autoclave

Para que a esterilização em autoclave seja eficaz, é essencial que o vapor entre em contacto com todas as superfícies a esterilizar. Isto deve-se ao facto de o vapor, sendo o agente esterilizante, transferir a sua energia por condução e por condensação, ou seja, ao passar do estado gasoso para o estado líquido. Por conseguinte, é essencial que nada bloqueie o acesso do vapor às superfícies a esterilizar. Por esta razão, é crucial assegurar a criação de um vácuo de qualidade antes de gerar vapor.

Se o ar não for devidamente removido da câmara, o azoto e outros gases presentes no ar atuam como uma barreira isolante entre o vapor e o objeto a esterilizar, comprometendo assim a eficácia do processo de esterilização.

O que é que o teste de vácuo avalia?

O principal objetivo do teste de vácuo é verificar a estanquicidade da câmara e do sistema de tubagens do autoclave, assegurando que não existem fugas de ar que possam comprometer o processo de esterilização. Este teste é crucial para confirmar que a câmara de esterilização está perfeitamente selada, ou seja, que não existe uma diminuição inexplicável do nível de vácuo. Isto ajuda a identificar possíveis avarias no funcionamento da bomba de vácuo, a estanquicidade das eletroválvulas, a presença de fugas de ar no vedante da porta ou nas ligações dos tubos e também se os valores de vácuo definidos pelo fabricante foram atingidos.

Durante o ensaio, o autoclave é sujeito a um ciclo de vácuo e é medida a quantidade de vácuo perdido durante um período especificado. Um ciclo típico inclui três impulsos de vácuo, seguidos de um tempo de latência de 15 minutos num vácuo profundo. No final do teste, a taxa de fuga é medida em unidades como kPa/min, mbar/min ou mmHg/min. A maioria das normas da indústria estabelece que uma taxa de fuga aceitável é de 1 mmHg/min ou menos.

Procedimento e funcionamento do ensaio de vácuo

O procedimento para realizar um teste de vácuo inclui várias etapas para garantir a precisão e a fiabilidade dos resultados. Geralmente, qualquer autoclave com pré-vácuo vem de fábrica com o programa específico para efetuar este teste na memória de programas. Para efetuar o teste, deve seguir os passos seguintes:

1. Preparação: O autoclave deve estar vazio e limpo. Todos os acessórios amovíveis, quer sejam tabuleiros, prateleiras ou suportes, devem ser retirados para não interferirem com o teste.
2. Início do ciclo: O programa do ciclo de ensaio de vácuo correspondente é executado. O autoclave deve começar por efetuar três impulsos de vácuo, retirando o ar do sistema e permitindo que este regresse à pressão atmosférica, repetindo este processo três vezes.
   
3. Tempo de espera: Após os três impulsos de vácuo, o autoclave mantém um vácuo profundo durante 15 minutos. Durante este período, a perda de vácuo é quantificada.
4. Resultados: No final do ciclo, o autoclave apresenta a taxa de fuga. Este resultado é comparado com as normas da indústria ou com os critérios específicos do utilizador para determinar se o autoclave passa ou não no teste.

Como pode ver, o resultado correto deste procedimento é essencial para garantir que o autoclave funciona corretamente e pode realizar ciclos de esterilização a vácuo eficazes.

Quando é que o teste de vácuo é recomendado?

A frequência com que o teste de vácuo deve ser efetuado depende dos procedimentos operacionais normalizados (SOP) de cada laboratório e da tolerância ao risco de cada instalação. Não é surpreendente que as instalações que esterilizam instrumentos cirúrgicos, laparoscópicos ou dentários tenham uma periodicidade muito mais curta para a realização deste teste de controlo do que um laboratório de microbiologia escolar. No entanto, a realização regular deste teste é importante, uma vez que fornece provas da integridade estrutural do autoclave e do seu sistema de vácuo.

Embora qualquer autoclave de qualquer fabricante seja calibrado e verificado na fábrica, é essencial validar periodicamente o funcionamento correto dos autoclaves com pré-vácuo através deste teste. Esta validação inclui não só o teste de vácuo, mas também outros testes operacionais, como o teste Bowie-Dick, testes de esporos ou a fita de controlo de esterilização. A realização de testes regulares é essencial para manter um controlo rigoroso do processo de esterilização.

Para além da frequência determinada pelos SOP de cada laboratório, é aconselhável efetuar o teste de vácuo após qualquer reparação, manutenção ou substituição do vedante do autoclave. Estas situações podem afetar o desempenho do equipamento e um teste de vácuo ajuda a verificar se tudo está a funcionar corretamente.

Em resumo, o teste de vácuo é uma parte crucial da manutenção e validação de autoclaves com sistemas de vácuo. A sua conformidade garante o funcionamento ótimo deste equipamento, assegurando assim a eficiência do processo de esterilização e a segurança dos produtos esterilizados.

A importância do teste Bowie & Dick surgiu na década de 1950. Em muitos hospitais da Grã-Bretanha, foram detetadas deficiências na esterilização de alguns materiais porosos, tais como batas, papéis, recipientes de cerâmica, etc. J.H. Bowie e J. Dick foram dois investigadores proeminentes que tentaram encontrar uma solução para este problema. A solução foi conseguida em 1963, e é o que hoje se conhece como o teste que tem os seus nomes.

Devido à sua importância, o Ministério da Saúde britânico incluiu-o entre os seus testes de aplicação diária para todos os autoclaves em ambientes de cuidados de saúde.

Atualmente, o teste Bowie & Dick é utilizado em laboratórios de todo o mundo e em Espanha as recomendações para a sua utilização estão incluídas na norma UNE-EN-ISO 17665, “Esterilização de dispositivos médicos”. De facto, tem origem na norma EN-554, “Validação e controlo de rotina dos esterilizadores a vapor”, que em Espanha foi recolhida como UNE-EN-554.

Os seus antecedentes mais próximos remontam a 2009, quando a norma EN-17665 (Sterilization of health care products — Moist heat — Part 1: Requirements for the development, validation and routine control of a sterilization process for medical devices) entrou em vigor. Esta norma substituiu a EN-554:1995 na sua totalidade.

Para além de ser um teste que mede o bom funcionamento de um autoclave, em situações críticas de avaria e em contextos legais, os resultados podem ser utilizados como prova pericial. Por este motivo, é aconselhável conservar os resultados obtidos e arquivá-los corretamente com a respetiva data.

O que é que o teste Bowie & Dick avalia?

É bastante simples: o teste avalia se a esterilização de determinados componentes porosos foi efetuada corretamente.

Isto ajuda a compreender se a máquina é capaz de esterilizar corretamente determinados tipos de materiais. Por outras palavras, é um teste cujo resultado permite diagnosticar se o autoclave está a funcionar corretamente. O teste Bowie & Dick indica se a penetração do vapor na embalagem de teste foi rápida e uniforme e, portanto, se é possível ou não a esterilização de elementos permeáveis e/ou porosos. O teste consiste numa tira ou folha de papel termossensível (ou seja, sensível ao calor), que muda de branco para preto na maioria dos casos. A mudança de cor é uma indicação da exposição ao calor e ao vapor durante o processo de esterilização.

Existem diferentes tonalidades (cor-de-rosa, azul, etc.), consoante a marca. Esta folha encontra-se no centro da chamada embalagem, composta por espuma de borracha e outras camadas fibrosas. Uma das principais características da folha de papel é a forma das marcas visíveis. Estas seguem geralmente um padrão geométrico muito caraterístico.

Para que haja uma mudança de cor no termossensível, deve ocorrer um aumento simultâneo da temperatura e da humidade. E a partir do que se obtém e da sua disposição, saberemos como correu o processo de esterilização.

É importante referir que o período de exposição deve ser de pelo menos 3 minutos e meio e o intervalo de aquecimento entre 132 e 134℃.

O kit pode ser utilizado para medir:

• A eficácia da penetração do vapor em componentes porosos.
• Temperatura e pressão do vapor de água durante a fase de esterilização.

Procedimento e funcionamento do teste

O kit não deve ser preparado pelo próprio. Devem ser utilizados kits pré-preparados que podem ser adquiridos ao fabricante. Desta forma, garante-se que o teste é efetuado de acordo com os padrões de qualidade estabelecidos nas normas. Além disso, são utilizados materiais estáveis, o que é importante, uma vez que a composição não influenciará o equipamento em questão e não deixará resíduos.

No início de cada dia de trabalho, deve ser efetuado o teste Bowie & Dick para determinar o funcionamento correto do autoclave.

Os passos a seguir são os seguintes:

1. Certificar-se de que o interior da máquina está vazio.
2. O teste é colocado. A sua posição deve ser próxima do escoamento (apenas um kit deve ser utilizado por ciclo, sem a introdução de outro elemento).
3. O programa correspondente é então iniciado: esterilização completa a 134 ℃ a 2,1 atmosferas de pressão durante 3 minutos e 30 segundos.
4. Uma vez terminado, verifica-se se a mudança de cor no papel é contínua e uniforme, ou se existe uma descontinuidade com uma tonalidade percetível.

O resultado, portanto, é produzido quando o ciclo termina e a cor obtida é verificada. É então comparado com a ficha de validação (tabela de controlo), incluída em cada caixa.

A leitura não dá resultados apenas quando há testes satisfatórios; de facto, há várias interpretações para os testes defeituosos. Se a cor muda uniformemente, mas não é a tonalidade esperada, isso indica que o vapor de água não está 100% saturado, mesmo que a penetração tenha sido homogénea.

Por outro lado, se o teste revelar um tom irregular, pode também deduzir-se a presença de um defeito que tem de ser corrigido. No total, existem três causas independentes que podem ocorrer em simultâneo:

• Má qualidade do vapor produzido.
• Existência de fugas.
• Avarias na bomba de vácuo.

Um mau resultado (como mencionado acima) será resolvido através da realização de um segundo teste. Se este segundo teste também for incorreto, significa que o autoclave não está a funcionar corretamente. Neste caso, não deve ser utilizado até que a falha ou avaria seja resolvida. Uma vez que a razão e as causas são diversas, em caso de qualquer inconsistência ou dúvida, é essencial ter o apoio de pessoal qualificado para a resolver.

Quando é que o teste Bowie & Dick é recomendado?

É aconselhável efetuar este tipo de teste com regularidade. Independentemente da utilização diária indicada no protocolo do laboratório, é igualmente aconselhável efetuar este teste nestes dois casos:

• Sempre que houver uma operação de reparação ou manutenção, para comprovar se o autoclave está a funcionar corretamente.
• Se o autoclave não for utilizado durante um longo período de tempo.

Variações do teste Bowie & Dick: teste DART

Existem atualmente diversas variações do teste Bowie & Dick, sendo a mais popular o teste DART, do acrónimo Daily Air Removal Test. Os critérios de aplicação para este teste estão definidos na norma ISO 11140-5:2007 Esterilização de produtos de cuidados de saúde – Indicadores químicos – Parte 5: Indicadores de Classe 2 para ensaios de eliminação de ar do tipo Bowie & Dick É conhecido como a versão americana, e as especificações da embalagem incluem que a embalagem é feita de algodão e é submetida a ciclos de 132 ℃ durante 4 minutos.