Ciclos de esterilização em autoclave – Autoclaves F0

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.