要するに、オートクレーブは万能な滅菌器ではありません。高温と湿気によって損傷を受けたり、蒸気が浸透できなかったり、高圧・高温下で安全上のリスクをもたらしたりする材料には使用できません。これには、熱に弱いプラスチック、油や粉末のような撥水性物質、鋭利な高級炭素鋼器具、漂白剤のような揮発性または腐食性化学物質が含まれます。
オートクレーブの有効性は、高圧の過熱蒸気を使用することに完全に依存しています。熱と湿気によって損傷を受ける材料、または蒸気がすべての表面に直接接触するのを物理的に妨げる材料は、この方法と根本的に互換性がありません。
核心原理：蒸気による滅菌
オートクレーブは、本質的に非常に洗練された圧力鍋です。水が沸騰する温度をはるかに超える温度を達成するために、加圧蒸気を使用します。これは、回復力のある細菌の胞子を含む微生物を確実に殺すために必要です。
圧力がどのように滅菌熱を生み出すか
チャンバー内の圧力を高めることで、オートクレーブは水の沸点を上昇させます。例えば、108 kPa（大気圧より約15 PSI高い）の圧力では、蒸気は121°Cに達します。206 kPaでは、134°Cに達します。この過熱蒸気が滅菌剤となります。
直接接触の必要性
滅菌を成功させるためには、この高温高圧の蒸気が処理される品目のすべての表面に直接接触する必要があります。蒸気が表面に浸透したり触れたりできない場合、サイクル時間や温度に関係なく、その表面は滅菌されません。
不適合材料：詳細な考察
蒸気接触の原理を理解することで、特定の種類の材料がオートクレーブに適さない理由が明確になります。
熱に弱い品目（溶融のリスク）
多くの一般的な材料は、単に強烈な熱に耐えることができません。
- オートクレーブ不可のプラスチックは、歪んだり、溶けたり、劣化したりして、使用できなくなります。
- ワクチン、血清、特定の増殖因子などの高タンパク質溶液は、変性します。熱はタンパク質を効果的に「調理」し、その生物学的機能を破壊します。
耐水性物質（浸透バリア）
蒸気は水です。したがって、水をはじく物質は、蒸気によって効果的に滅菌することはできません。
- 油、グリース、粉末は水と混ざりません。蒸気は物質の内部に浸透できず、内部は完全に滅菌されません。
- パラフィン包埋組織も、防水ワックスが包埋された微生物を蒸気から保護する重要な例です。
鋭利な器具（切れ味の鈍化効果）
多くの外科器具はオートクレーブで滅菌されますが、高級炭素鋼製の非常に鋭利な器具は例外です。高温と湿気の組み合わせにより、細かい刃先が鈍くなり、器具の精度と有効性が低下する可能性があります。
一般的な落とし穴と安全上の危険
不適切な材料をオートクレーブしようとすることは、非効率的であるだけでなく、極めて危険です。
危険な化学物質をオートクレーブにかけないでください
これは重要な安全規則です。高温と高圧は危険な反応を引き起こす可能性があります。
- 可燃性、反応性、または腐食性物質は、有毒ガスを発生させたり、爆発を引き起こしたりする可能性があります。
- 家庭用漂白剤（次亜塩素酸ナトリウム）は、加熱すると非常に有毒な塩素ガスを放出します。
- 放射性または有毒物質は、危険なエアロゾルを発生させる可能性があるため、決してオートクレーブにかけないでください。
不適切な積載は蒸気流を妨げる
適切な材料であっても、不適切な積載はサイクルを失敗させる可能性があります。チャンバーに詰め込みすぎたり、密閉容器を使用したりすると、蒸気が循環せず、すべての表面に直接接触できなくなります。
密閉容器は爆発の危険性がある
密閉された容器をオートクレーブに入れないでください。内部の液体が加熱されると膨張し、 immense な圧力を生み出し、容器が潜在的な爆弾になります。圧力を均等にするために、キャップは常に緩めておく必要があります。
目標に合った適切な選択をする
正しい滅菌方法を選択するには、材料と目的を理解する必要があります。
- 培地、水溶液、または耐久性のある実験器具（ホウケイ酸ガラス、ステンレス鋼）の滅菌が主な目的の場合： オートクレーブが最も効果的で信頼性の高い方法です。
- 熱に弱いプラスチックや生物学的物質の処理が主な目的の場合： ろ過、化学滅菌（例：エチレンオキシド）、または照射などの代替の「低温」滅菌方法を使用する必要があります。
- 油、粉末の処理、または鋭利な器具の保護が主な目的の場合： 湿気を使用せずに滅菌するため、乾熱滅菌が適切な選択肢です。
- バイオハザード廃棄物の除染が主な目的の場合： 廃棄物から漂白剤などの不適合な化学物質を事前に除去していれば、オートクレーブが理想的です。
これらの基本的な原則を理解することで、効果的な滅菌と機器および担当者の安全の両方が確保されます。
要約表：
| 不適合材料 | 不適合の主な理由 |
|---|---|
| 熱に弱いプラスチック | 高温で歪む、溶ける、または劣化する |
| 油、グリース、粉末 | 蒸気が撥水性物質に浸透できない |
| 鋭利な炭素鋼器具 | 高温と湿気により刃先が鈍くなる可能性がある |
| 危険な化学物質（例：漂白剤） | 有毒ガス、爆発、または腐食のリスク |
| 高タンパク質溶液（例：ワクチン） | タンパク質が変性し、生物学的機能を失う |
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