کوره هوای گرم در پزشکی
کوره هوای گرم یک تجهیزات آزمایشگاهی ضروری است که برای خشک کردن گرما (هوای گرم) برای استریل کردن اشیاء و نمونه های آزمایشگاهی استفاده می شود. این نوع استریلیزاسیون با نام استریلیزاسیون حرارتی خشک نیز شناخته می شود.
این مکانیسم عملیات حرارتی توسط دانشمند فرانسوی لوئی پاستور در اواخر دهه 1800 معرفی شد، جایی که او برای مدت کوتاهی از گرمای خشک استفاده کرد تا میکروارگانیسم‌های مضر شراب را بدون تغییر طعم آن از بین ببرد.
کوره هوای گرم عموماً برای نمونه هایی استفاده می شود که در برابر حرارت مقاوم هستند و در اثر قرار گرفتن در معرض دمای بالا ذوب نمی شوند، شکل آنها تغییر نمی کند یا آتش نمی گیرند. به طور کلی میکروارگانیسم ها و هاگ های باکتریایی را در دمای بسیار بالا طی چند ساعت از بین می برد و اقلام را استریل می کند. عقیم سازی موثر تنها زمانی حاصل می شود که دما و زمان نگهداری مناسب بسته به نوع میکروارگانیسم مورد نظر و نوع ماده استریل شده انتخاب شود. بیشترین دما و زمان مورد استفاده برای استریل کردن اقلام 170 درجه سانتیگراد برای 30 دقیقه، 160 درجه برای 60 دقیقه و 150 درجه برای 150 دقیقه است.
اصل کوره با هوای گرم
کوره هوای گرم بر اساس اصل فرآیند استریل کردن هوای خشک از طریق همرفت، هدایت و تشعشع کار می کند. المنت های گرمایشی هوای داخل محفظه را گرم می کنند که ممکن است با کمک فن ها به طور یکنواخت درون آن به گردش درآید به طوری که سطوح نمونه در معرض هوای گرم و خشک قرار گیرد. این نوردهی باعث گرم شدن سطح خارجی اقلام می شود و با فرآیند هدایت، گرما به سمت مرکز آیتم منتقل می شود. به همین ترتیب در میکروارگانیسم‌ها گرما باعث تبخیر آب درون آنها می‌شود که باعث آسیب اکسیداتیو اجزای سلولی، دناتوره شدن پروتئین‌ها و اثر سمی سطوح بالای الکترولیت‌ها و در نهایت مرگ میکروارگانیسم‌ها می‌شود.
قطعات کوره هوای گرم
کوره هوای گرم از قطعات مکانیکی و الکتریکی تشکیل شده است.
قطعات مکانیکی
- کت/کابینت: سپر خارجی از آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ ساخته شده است که در برابر ضربه های مکانیکی و اکسیداسیون مقاومت می کند. همچنین محیط داخلی را از محیط خارجی عایق می کند و از اتلاف گرما جلوگیری می کند.
- فایبرگلاس: فضای بین کابینت بیرونی و محفظه داخلی با عایق پشم شیشه ضخیم پر شده است. دو نوع فایبرگلاس وجود دارد، یعنی فایبرگلاس قهوه ای و فایبرگلاس زرد. دومی در مقایسه با اولی کمتر خطرناک است. شیشه قهوه ای باعث التهاب در دستگاه تنفسی می شود، در حالی که شیشه زرد باعث حساسیت پوست می شود. بنابراین استفاده از دستکش در هنگام برخورد با آن ترجیح داده می شود. همچنین برای جلوگیری از اتلاف گرما از داخل دستگاه به بیرون عمل می کند.
- محفظه: محفظه مستطیلی شکل از آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ ساخته شده است که دارای فضایی برای دنده ها برای نگه داشتن قفسه ها در سطوح مورد نظر است.
- قفسه ها (مش) : اشیایی هستند که صفحات را نگه می دارند و از آلومینیوم ساخته شده اند. بسته به تعداد و اندازه اشیا و همچنین ظرفیت فر، تعداد آنها ممکن است متفاوت باشد. هنگامی که آنها بر روی دنده ها قرار می گیرند، حرکت هوا با بلند کردن برخی از مناطق تسهیل می شود. همچنین، برخی از قفسه ها ممکن است دارای منافذی برای هوادهی باشند.
- فن های موتوری / دمنده: فن توسط موتور به حرکت در می آید و برای توزیع یکنواخت هوای گرم در داخل محفظه استفاده می شود.
- درب: یک درب از یک طرف روی لولاهای سنگین نصب شده است. وجود واشر درب آزبست در کناره برای کاهش اتلاف حرارت در حین کار استفاده می شود.
قطعات الکتریکی
- منبع تغذیه: منبع تغذیه با استفاده از ترانسفورماتور و یکسو کننده 220 ولت تا 50 هرتز انجام می شود.
- بخاری: با عبور جریان الکتریکی از یک هادی، گرما به دنبال افزایش دما تولید می شود. عنصر گرمایش دارای سه ویژگی اصلی است: مقاومت بالا، عایق الکتریکی و هدایت حرارتی بالا. انواع بخاری های مورد استفاده در کوره های هوای گرم عبارتند از: بخاری یک طرفه دایره ای، بخاری یک طرفه نوع U، بخاری یک طرفه موج، بخاری یک طرفه مربعی، بخاری سه طرفه و بخاری چهار طرفه. بخاری در دمای 50 تا 300 درجه سانتیگراد کار می کند.
- ترموستات: این یک سنسور حرارتی است که مستقیماً به بخاری متصل می شود و می تواند در برابر گرمای شدید با ضریب دمای منفی بالا مقاومت کند. به کاربران کمک می کند تا دمای مورد نظر را در کوره هوای گرم به دست آورند و از افزایش دما جلوگیری کنند.
- نشانگر دما: برای تعیین دمای داخلی فر می توان از دماسنج یا ترموکوپل استفاده کرد.
- تایمر: ممکن است دو نوع تایمر وجود داشته باشد: برقی یا مکانیکی، که با توجه به بازه زمانی استریلیزاسیون، می تواند بین 5 تا 60 دقیقه کار کند.
- فیوز: عملکرد فیوز برای جلوگیری از آسیب الکتریکی ناشی از جریان زیاد در هنگام اتصال کوتاه یا بارهای زیاد است.
- کنترل پنل: ناحیه ای است که به کاربر اجازه می دهد تنظیمات پارامترهای مختلف مانند دما، زمان و غیره را کنترل کند و همچنین دارای یک چراغ نشانگر پاور (معمولا سبز)، چراغ نشانگر بخاری (معمولا قرمز) و کلید سوئیچ است.
انواع کوره با هوای گرم
کوره همرفت طبیعی/ کوره همرفت گرانشی
این بر اساس اصل همرفت طبیعی عمل می کند که در آن هوای گرم شده در پایین دستگاه به سمت سقف بالا می رود، جایی که شروع به خنک شدن می کند و دوباره به سمت کف پایین می آید به طوری که چرخه گرمایش و سرمایش در داخل دستگاه به طور طبیعی ادامه می یابد. توزیع یکنواخت دما ندارد و برای نمونه های پودری مناسب است.
کوره همرفت اجباری
کوره همرفت اجباری از یک فن/دمنده موتوری استفاده می کند تا هوای گرم را وادار کند تا به طور یکنواخت در کل فضای داخلی محفظه توزیع شود. این اجازه می دهد تا نمونه گرما را جذب کند و سریعتر خشک شود زیرا آنها همیشه در تماس با هوای گرم هستند.
اجاق جانبی
دارای جریان هوای یک طرفه از یک طرف به سمت دیگر است به طوری که نمونه ها در مدت زمان کوتاهی به حداکثر جذب گرما دست می یابند. برای پیش گرم کردن لباس های پلاستیکی در بیمارستان ها یا ورقه ها یا بشقاب های صاف ایده آل است.
روش کار کوره هوای گرم
مراحل کار با اجاق با هوای گرم به شرح زیر است:
- کوره به پریز وصل شده و روشن می شود.
- کوره قبل از قرار دادن وسایل در سینی یا قفسه ها به مدت 30 دقیقه گرم می شود.
- گیج دما بسته به حجم محتویاتی که قرار است استریل شود، در زمان مورد نظر تنظیم می شود.
- اقلام در قفسه‌ها قرار می‌گیرند (فاصله مناسب بین اقلام روی سینی‌ها برای گردش گرمای کارآمد باید حفظ شود).
- درب با بستن پیچ های ارائه شده بسته می شود و پس از آن دما شروع به افزایش می کند.
- بهتر است از زمان نگهداری استریل و دمای فر با هوای گرم آگاهی کافی داشته باشید. دماسنج بررسی می شود تا مشخص شود که آیا دمای مورد نظر پس از یک زمان نگهداری مشخص به دست می آید یا خیر.
- پس از رسیدن به دوره نگهداری دما، دستگاه خاموش می شود، اجازه داده می شود تا قبل از باز کردن درب خنک شود و سپس نمونه ها با استفاده از دستکش یا انبر اجاق خارج می شوند.
- درب پس از برداشتن نمونه ها بسته می شود.
کاربردهای فر با هوای گرم
برخی از کاربردهای کوره های هوای گرم عبارتند از:
- برای استریل کردن تجهیزات آزمایشگاهی مانند ظروف شیشه ای (فلاسک ها، پیپت ها، صفحات پتری و لوله های آزمایش)، محیط های کشت، اقلام فلزی (فورسپس، کاردک، اسکالپل، قیچی)، ترکیبات غیر فرار (روی و پودر نشاسته، سولفونامید) و سایر موادی که حاوی روغن هستند.
- می توان از آن برای آزمایش مواد غذایی، محصولات دارویی و سایر مواد مصرفی استفاده کرد تا از ثبات دمایی آنها در طول عمر مفید اطمینان حاصل شود.
- می توان از آن در محیط های تحقیقاتی در زمینه زیست شناسی، شیمی و علم مواد استفاده کرد.
- می توان از آن در عملیات حرارتی و خشک کردن نمونه ها مانند فلزات، آلیاژها، خاک و سایر مواد استفاده کرد.
مزایای کوره با هوای گرم
- برای اهداف استریل کردن مانند اتوکلاو به آب نیاز ندارد.
- مقرون به صرفه است و کار با آن آسان است.
- این می تواند در دمای بالاتر و سریعتر از اتوکلاو عمل کند.
- اندازه کوچک فر به فضای کمتری نیاز دارد و فرآیند نصب آسان تری دارد.
- گرمای خشک فلزات یا سایر اشیاء تیز را خورده یا زنگ نمی زند.
- اندازه آن کوچکتر است و کار روی آن راحت است.
- فشار کمتر ساخته شده در آن ایمنی را در حین کار تضمین می کند.
- غیر سمی است. هیچ گونه باقیمانده شیمیایی مضر دور ریخته نخواهد شد.
- گرمای خشک می تواند عمیقاً در اجسام ضخیم نفوذ کند به طوری که به دستیابی به یک اثر استریلیزاسیون عمیق کمک می کند.
محدودیت های اجاق هوای گرم
- استریل کردن اقلامی مانند لاستیک، پلاستیک، پانسمان جراحی و غیره به دلیل نقطه ذوب پایین آنها مناسب نیست.
- ممکن است آندوسپورها و پریونهای مقاوم در برابر حرارت را از بین نبرد زیرا آنها به جای گرمای مرطوب از گرمای خشک استفاده می کنند.
- نسبت به بخار، شعله ور شدن، عقیم سازی شیمیایی یا تشعشع وقت گیر است.
موارد احتیاط
- فقط باید از موادی استفاده شود که با استریلیزاسیون حرارت خشک سازگار باشد. اقلام قابل احتراق اکیداً از استریل کردن در کوره هوای گرم منع می شوند.
- وسایل را باید در کاغذ یا روزنامه پیچیده و در ظرف مقوایی یا فلزی قرار دهید. از پشم پنبه می توان برای وصل کردن لوله های آزمایش، فلاسک ها و پیپت ها استفاده کرد.
- یک فرد باید قبل از باز کردن در صبر کند تا فر تا دمای 40 درجه سانتیگراد خنک شود. این از شکستن ظروف شیشه ای جلوگیری می کند.
- برای خارج کردن وسایل از فر باید از دستکش حرارتی یا انبر استفاده کرد.
- فر هرگز نباید بیش از حد بار شود.
- اقلام باید در قفسه ها با فاصله مناسب قرار گیرند تا جریان هوای گرم بدون مزاحمت وجود داشته باشد.
مطلب مرتبط:نحوه کار با اتوکلاوهای بخار – نحوه استفاده از پالس اکسی متر در پزشکی
دیدگاهتان را بنویسید