Giới Thiệu

Việc duy trì các điều kiện vô trùng là điều cần thiết tuyệt đối trong phòng thí nghiệm nuôi cấy mô. Đó là lý do tại sao bạn nên biết về một  số kỹ thuật khử trùng được sử dụng trong phòng thí nghiệm, mục đích của chúng và máy móc được sử dụng để thực hiện quy trình.

Hai dụng cụ được sử dụng phổ biến nhất trong phòng thí nghiệm nuôi cấy mô thực vật để khử trùng thiết bị và vật liệu là nồi hấp và lò vi sóng . Cả hai đều hoạt động trên hai nguyên lý khác nhau là khử trùng bằng nhiệt ẩm (Autoclave) và khử trùng bằng nhiệt khô (lò vi sóng).  

Nhưng, làm thế nào để các thiết bị hoặc máy móc này hoạt động? Những loại nào trong số chúng có sẵn và sự khác biệt là gì? Và, làm thế nào để họ giúp bạn trong công việc của bạn? Đây là một số câu hỏi cần được giải quyết khi bạn sắp quyết định xem bạn có muốn thiết bị đó hay không, hoặc thiết bị nào sẽ phù hợp với phong cách làm việc của bạn!

Bằng cách ghi nhớ những câu hỏi này, chúng tôi đã tạo ra một loạt bài viết về thiết bị của phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và cách chúng hoạt động. Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu tất cả về nồi hấp, hoạt động và cách sử dụng của chúng. Vì vậy, hãy đào sâu vào!

Nồi Hấp Là Gì?

Nồi hấp còn được gọi là máy tiệt trùng hơi nước, là loại máy hiệu quả nhất được sử dụng để khử trùng thiết bị phòng thí nghiệm, nước hoặc môi trường. Máy sử dụng hơi nước dưới áp suất để tiêu diệt vi khuẩn, vi rút và bào tử có trong/trên thiết bị hoặc môi trường nuôi cấy. Nó được sử dụng trong phòng thí nghiệm khoa học, cơ sở chăm sóc sức khỏe và hoạt động công nghiệp để khử trùng nhiều loại dụng cụ, bình chứa, dung dịch hoặc phương tiện và vật liệu.

Nồi hấp đầu tiên được phát minh bởi Charles Chamberland vào năm 1879. Tuy nhiên, khái niệm khử trùng và khử trùng được đưa ra vào năm 1881 bởi Robert Koch. Sau đó, vào năm 1933, nồi hấp hiện đại, thiết bị tiệt trùng hơi nước áp suất đầu tiên có hiệu suất kiểm soát, đã được phát triển.

Nồi hấp (nồi áp suất) đơn giản nhất. Nguồn: William Rafti của Viện William Rafti

Nguyên lý của lò hút

Nồi  hấp hoạt động trên nguyên tắc khử trùng bằng nhiệt ẩm. Áp suất cao bên trong buồng làm tăng nhiệt độ sôi của nước để khử trùng thiết bị, đồng thời đảm bảo nhiệt nhanh chóng xâm nhập vào các bộ phận sâu hơn của thiết bị. Độ ẩm có trong hơi nước gây ra sự đông tụ protein của vi sinh vật gây  ra sự mất mát không thể đảo ngược hoạt động và chức năng của chúng. Do đó, giết chết chúng và khử trùng thiết bị. 

Nguyên lý hoạt động của nồi hấp tiệt trùng.

Làm thế nào để vận hành nồi hấp?

Tất cả các kích cỡ của nồi hấp tiệt trùng đều hoạt động trên một nguyên tắc duy nhất, bao gồm ba giai đoạn khử trùng theo chu kỳ được đưa ra dưới đây:

• Giai đoạn thanh lọc: Không khí có trong buồng kín được thay thế bằng hơi nước di chuyển qua thiết bị tiệt trùng.
• Giai đoạn tiếp xúc: Trong giai đoạn này, van xả được đóng lại và nhiệt độ và áp suất bên trong buồng kín được tăng lên đến điểm đặt mong muốn. Nhiệt độ được duy trì trong khoảng thời gian đã đặt.
• Giai đoạn xả: Van xả được mở, hơi nước được loại bỏ và buồng được khôi phục về nhiệt độ bình thường.

Các bộ phận của nồi hấp và chức năng của chúng

1. Buồng áp suất

Buồng áp suất là phần chính của nồi hấp. Nó bao gồm một khoang bên trong và một chiếc áo khoác bên ngoài. Nói chung, khoang bên trong được làm bằng thép không gỉ/gunmetal và khoang bên ngoài được làm bằng vỏ sắt.

Nồi hấp trong phòng thí nghiệm và bệnh viện đi kèm với buồng có áo khoác chứa đầy hơi nước và được thiết kế để giảm thời gian và chu kỳ khử trùng. Những nồi hấp này có thể có nhiều kích cỡ từ 100L đến 3000L. Vì vậy, bạn có thể mua máy theo yêu cầu của bạn.

2. Nắp/Cửa

Nắp, ngắt kết nối khoang với khí quyển bên ngoài và bịt kín để tạo ra nhiệt độ và áp suất mong muốn bên trong nồi hấp. Nó bao gồm ba bộ phận khác: Đồng hồ đo áp suất, còi và van an toàn.

Đồng hồ đo áp suất hiển thị áp suất tích tụ bên trong nồi hấp và đảm bảo an toàn cho máy và điều kiện làm việc. Tiếng còi trong nồi hấp cũng giống như tiếng còi của nồi áp suất nội địa. Nó kiểm soát áp suất bên trong buồng bằng cách giải phóng một lượng hơi nhất định.

Phần quan trọng khác của nồi hấp là van an toàn. Nó có một lớp cao su mỏng, lớp này sẽ tự bung ra để giải phóng áp suất bên trong khoang nếu nồi hấp không thực hiện được các hoạt động của nó. Nó đảm bảo an toàn cho bạn khỏi bất kỳ loại vụ nổ nồi hấp nào.

3. Máy tạo hơi nước (nếu có)

Một máy tạo hơi nước có mặt bên dưới buồng. Nó có một hệ thống sưởi điện làm nóng nước để tạo ra hơi nước bên trong buồng. Luôn đảm bảo lượng nước phù hợp có sẵn trong máy phát điện để quá trình vận hành trơn tru và tránh làm cháy hoặc làm nóng các bộ phận của nồi hấp.

4. Máy tạo chân không (nếu có)

Điều này loại bỏ không khí ra khỏi buồng vì sự hiện diện của bất kỳ túi khí nào trong buồng có thể hỗ trợ sự phát triển của bất kỳ sinh vật nào và thiết bị của bạn sẽ không được khử trùng.

5. Bộ làm mát nước thải

Nồi hấp tiệt trùng được trang bị bộ làm mát nước thải để làm mát nước thải (không khí, hơi nước và nước ngưng tụ) trước khi đi vào ống thoát nước. Nó tránh được hư hỏng ống thoát nước có thể gây ra bởi nước quá nóng.

Sơ đồ nồi hấp với các bộ phận được dán nhãn khác nhau. Nguồn: Microbenotes

Các loại nồi hấp thường gặp

Ngày nay, các loại nồi hấp khác nhau có mặt tùy theo nhu cầu của bạn. Nó bao gồm:

1. Loại nồi áp suất/ Nồi hấp để bàn trong phòng thí nghiệm (loại N): Đây là loại nồi áp suất nội địa phù hợp hoàn hảo cho những người đam mê nuôi cấy mô hoặc những người có sở thích.
2. Nồi hấp kiểu dịch chuyển trọng lực: Đây là loại nồi hấp phổ biến nhất được sử dụng trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu. Trong nồi hấp này, hơi nước thay thế không khí trong buồng bằng trọng lực thông qua một cổng thoát nước.
3. Loại dịch chuyển áp suất dương (loại B): Đây là loại nồi hấp tiên tiến, trong đó hơi nước được tạo ra trong một bộ sinh hơi riêng biệt, sau đó được đưa vào nồi hấp để khử trùng thiết bị.
4. Loại dịch chuyển áp suất âm (loại S): Đây là loại nồi hấp đắt nhất. Nó đi kèm với một máy tạo chân không và máy tạo hơi nước hoạt động hiệu quả để đạt được sự khử trùng hoàn toàn cho thiết bị.

Các loại nồi hấp được sử dụng trong các cài đặt khác nhau. Nguồn:  Microbeonline

Làm Thế Nào Để Sử Dụng Nồi Hấp?

Nồi hấp là một trong những thiết bị quan trọng của phòng thí nghiệm nuôi cấy mô. Cần phải khử trùng môi trường, bình nuôi cấy, dụng cụ và các vật liệu và thiết bị khác. Tuy nhiên, bạn cần cảnh giác (xem các điểm phòng ngừa trong phần tiếp theo của blog này) khi sử dụng thiết bị. 

Đây là quy trình từng bước sử dụng nồi hấp trong phòng thí nghiệm của bạn:

• Đậy miệng bình chứa môi trường bằng giấy bạc và đặt một miếng băng dính nồi hấp lên trên giấy bạc. Băng hấp là một băng nhìn bình thường sẽ biến thành một dải chứa các đường chéo màu đen khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Điều này giúp bạn nhận biết được các hộp đựng đã được tiệt trùng. Nếu bạn đã chuẩn bị môi trường trong chai, đừng vặn chặt nắp, chỉ cần giữ lỏng nửa chừng và dán băng dính nồi hấp lên trên. 
• Bật nguồn và đảm bảo van xả của nồi hấp được đóng lại.
• Thêm nước khử ion vào vạch báo mức.
• Bây giờ đặt bình môi trường nuôi cấy, dụng cụ và các vật liệu khác vào giỏ. Đảm bảo có đủ khoảng trống giữa mỗi vật dụng và không có vật gì chạm vào tường và sàn dưới cùng của nồi hấp. 
• Đặt giỏ vào nồi hấp và đóng nắp. Xoay tay cầm để tạo ra một con dấu kín khí.
• Sử dụng bảng điều khiển để đặt nhiệt độ ở mức 121 độ C và áp suất ở mức 15 psi.
• Chạy nồi hấp trong ít nhất 15-20 phút.
• Khi chu kỳ kết thúc và đồng hồ đo áp suất hiển thị 0 psi, hãy từ từ mở nắp nồi hấp trong khi đeo găng tay chịu nhiệt. 
• Lấy vật liệu của bạn ra khỏi nồi hấp và để nguội trước khi sử dụng. 

Và thực hiện! Phương tiện và công cụ của bạn đã sẵn sàng để sử dụng. Chỉ cần đảm bảo mở chúng bên trong tủ hút dòng chảy tầng để sử dụng. 

Thận Trọng Khi Sử Dụng Nồi Hấp Tiệt Trùng

• Không khử trùng các vật liệu không thấm nước hoặc kháng nước như dầu hoặc bột.
• Không xếp quá nhiều bình và thiết bị vào nồi hấp. Nếu có thể, hãy khử trùng thiết bị của bạn theo cách khôn ngoan.
• Chỉ sử dụng túi có thể hấp tiệt trùng để hấp tiệt trùng bao bì.
• Sử dụng túi hấp tiệt trùng để khử trùng thiết bị của bạn. Không sử dụng lá nhôm.
• Không đổ đầy khoang nồi hấp lên đến nắp.
• Không bao giờ cố mở nồi hấp khi nó đang hoạt động.
• Đóng chặt nắp để đảm bảo tình trạng nồi hấp tiệt trùng được đóng hoàn toàn.
• Không sử dụng khay nhựa hoặc khay thông thường trong nồi hấp.
• Không bao giờ hấp các vật liệu dễ cháy, phản ứng, ăn mòn, độc hại hoặc phóng xạ, thuốc tẩy gia dụng hoặc mô nhúng paraffin.
• Đổ nước vào bộ tạo hơi nước đến thể tích chạm vào phần cuối của bình hoặc khoang của nồi hấp.

Đó là thông tin ngắn gọn và rõ ràng mà bạn nên biết về nồi hấp. Tốt hơn hết là bạn nên hiểu cách sử dụng và nguyên tắc của thiết bị mà bạn đang làm việc để hiểu rõ hơn về khoa học đằng sau nó, cách thức hoạt động của nó và nếu có bất kỳ sự cố nào xảy ra, bạn sẽ biết đó là gì!!