Qu’est-ce qu’un autoclave ?
Un autoclave est un appareil qui pressurise et chauffe un objet en y insufflant de la vapeur saturée.
Les autoclaves sont principalement utilisés comme processus de stérilisation dans les expériences de biologie moléculaire, car la température et la pression élevées de la vapeur peuvent dénaturer et tuer les protéines bactériennes et microbiennes. Les autoclaves utilisent de la vapeur à des températures et des pressions élevées et doivent être manipulés avec précaution.
Comme de la vapeur saturée est soufflée dans le récipient, si l’autoclave est utilisé à grande échelle à des fins industrielles, il peut être soumis à des loi sur la santé et la sécurité au travail.
Des contrôles préalables à l’utilisation et des contrôles annuels doivent souvent être effectués lors de l’utilisation d’autoclaves en fonction des lois et normes applicables.
Utilisations des autoclaves
Les autoclaves sont principalement utilisés comme stérilisateurs dans les expériences de biologie moléculaire. Dans les expériences de biologie moléculaire, les flacons et les boîtes de Petri utilisés pour cultiver les bactéries E-coli entre autres, ainsi que les outils utilisés pour manipuler les bactéries, doivent être stérilisés afin d’éviter toute contamination par des bactéries provenant d’une utilisation antérieure lorsqu’ils sont réutilisés. Des autoclaves capables de chauffer à haute température sont utilisés pour ce processus de stérilisation.
De plus, les expériences de génie génétique impliquent des bactéries et des cellules génétiquement modifiées qui n’existent pas dans le monde, et pour éviter qu’elles ne s’échappent à l’extérieur du laboratoire, les outils à réutiliser ainsi que les bactéries, les milieux de culture cellulaire et les milieux solides non désirés ne doivent pas être jetés directement dans la poubelle ou l’évier d’eau. On utilise également des autoclaves avant de se débarrasser de ces bactéries.
Les conditions de température et de pression élevées des autoclaves peuvent également être utilisées pour des processus de réaction chimique particuliers (réaction de Kolbe-Schmidt, réactions d’hydrogénation catalysées par des métaux) et pour le moulage de matières plastiques.
Principe de l’autoclave
La structure d’un autoclave est similaire à celle d’un autocuiseur. Comme pour les autocuiseurs, il faut faire attention à la quantité d’eau à mettre à l’intérieur, à l’ouverture et à la fermeture du couvercle, à la soupape de sécurité, etc. Lorsque l’eau atteint une température de 100°C ou plus, elle bout et s’évapore si la pression est la même que la pression atmosphérique.
Toutefois, si l’eau est chauffée à 100°C dans un récipient hermétique, elle s’évapore à peine, la température dépasse 100°C et la pression interne du récipient hermétique s’élève progressivement au-dessus de la pression atmosphérique. Les autocuiseurs sont des ustensiles de cuisine qui créent délibérément cette condition pour réduire le temps de cuisson. En plaçant des aliments humides dans un récipient scellé et en le plaçant au-dessus d’un feu, la teneur en eau est portée à plus de 100 °C et les aliments sont cuits avec plus d’énergie que l’eau bouillante.
Les autoclaves placent également les produits intermédiaires humides dans un récipient scellé. Dans les autoclaves, le récipient n’est pas mis au feu, mais la pression interne est augmentée en insufflant de la vapeur saturée. Lorsque le processus de traitement est terminé, la soupape de décharge est ouverte pour permettre à la pression interne de retomber à la pression atmosphérique et le produit traité est éliminé. Comme l’énergie qui peut être contenue varie en fonction de la pression de la vapeur saturée, la pression de la vapeur est réduite en fonction du processus de traitement.
Autres informations sur les autoclaves
Stérilisation par la chaleur dans les autoclaves
Le contenu de l’autoclave doit être résistant à la chaleur, par exemple des récipients en verre provenant de flacons en verre ou de boîtes de Pétri en verre ou des récipients en métal. Il faut vérifier au préalable la température de résistance à la chaleur du contenu, car il existe un risque de fusion si des articles en plastique, en caoutchouc ou en tissu ayant une faible température de résistance à la chaleur sont utilisés. Les récipients en plastique et autres doivent être stérilisés selon une méthode différente de celle de l’autoclave.
Lors de la stérilisation de flacons ou de boîtes de Petri en verre utilisés pour la culture de bactéries, etc., les conditions de chauffage de l’autoclave sont de 3 à 5 heures à 135-145°C, de 2 à 4 heures à 160-170°C, d’une heure à 170-180°C et de 30 minutes à 180-200°C. L’eau d’un autoclave étant chaude et sous pression pendant son utilisation, il faut veiller à ce que la quantité d’eau et la solidité de la fermeture du couvercle soient suffisantes avant l’opération afin d’éviter les accidents.