オートクレーブの用途や仕組みを解説！ 滅菌できるメカニズムは？
オートクレーブとは、飽和蒸気によって内部を高圧高温にできる機器です。化学系の研究室や病院などで広く使われています。これから、大学や企業の研究室に入り、オートクレーブをよく使うので、仕組みを知りたいという人もいるでしょう。
そこで今回は、オートクレーブによる滅菌の仕組みや導入方法などを紹介します。
- オートクレーブの基礎知識
- オートクレーブのメリット・デメリット
- オートクレーブの導入方法
- オートクレーブに関するよくある質問
この記事を読めば、オートクレーブを利用するメリット・デメリットもよく分かるでしょう。オートクレーブの導入を考えている人も、ぜひ読んでみてくださいね。
1．オートクレーブの基礎知識
はじめに、オートクレーブの使い道や特徴を紹介します。
1-1．オートクレーブとは高圧蒸気滅菌器
前述したように、オートクレーブは内部を飽和蒸気によって高温高圧にできる機器です。大きな圧力なべといえばイメージしやすいでしょう。
1-2．滅菌・液体化・化学反応に用いられる
オートクレーブは、滅菌処理や二酸化炭素の液体化、水晶の合成などの化学反応を行う際に用いられます。ほかの滅菌方法に比べると低温・短時間で行うことが可能です。ですから、大学や企業の研究室や病院などで広く使われています。なお、かつては複合材料の成型にもオートクレーブを用いる方法が使われていましたが、現在は脱オートクレーブが進行中です。
1-3．オートクレーブの仕組みと種類
オートクレーブは、容器の底に水を入れる場所とヒーターが設置されており、そこに水を入れてヒーターで熱することで容器の中を100℃以上の水蒸気で満たすことができます。水蒸気で満たされた容器の中は、高温・高圧となり滅菌や化学反応を行うことが可能です。
オートクレーブは、小型から大型のものまでさまざまな種類があり、大型のものの方が高価になります。
1-4．滅菌の方法
オートクレーブで滅菌を行う場合、内部に滅菌したい器具を入れ、指定の場所を水で満たしてスイッチを押します。このとき、ふたをきちんと閉めてください。ふたがしまっていないとスイッチが入らないものもあるので気をつけましょう。滅菌にかかる時間は、数秒～1時間と滅菌をするものや量によって異なります。
滅菌が終了したら内部が十分冷却したのを確認してふたを開けてください。自動冷却装置がついていない種類は、滅菌が終わった直後に開けると高温の水蒸気でやけどする危険があります。
2．オートクレーブのメリット・デメリット
この項では、オートクレーブのメリット・デメリットをそれぞれ紹介します。
2-1．オートクレーブのメリット
オートクレーブは使える場所が多く、作りもそれほど複雑ではありません。ですから、小型のものから大型のものまで、種類が豊富です。値段も、数万円～数十万円と幅広く、予算に応じた選択肢が広くなっています。滅菌できるものもたくさんあり、ラボ（研究室）から病院まで設置しているところは豊富です。また、短時間で滅菌が完了するのもメリットの1つになります。
2-2．オートクレーブのデメリット
オートクレーブの内部は、場所によって温度が異なります。置く場所によっては、滅菌が不十分なまま終了してしまうこともあるでしょう。また、容器によっても熱の伝わり方が異なります。
たとえば、プラスチックと金属を比べた場合、金属の方が熱が伝わりやすく高温になりやすいでしょう。そのため、化学反応に用いる場合は、容器の素材にも気をつけなければなりません。
さらに、中に入れるものによって、温度の上がり方が変わります。そのため、厳密な温度設定が必要な化学反応を行うには、適しません。
3．オートクレーブの導入方法
オートクレーブは、研究機器や医療機器を製造・販売する会社で購入が可能です。また、中古市場も形成されていますが、滅菌機器という性質上、中古はあまり人気がありません。「高価な大容量オートクレーブが欲しいが、どうしても予算がない」という場合以外は、積極的に利用するメリットはないでしょう。
なお、オートクレーブは大型になるほど重量も増します。大型のものを購入したい場合、置き場所を事前にしっかり確保してください。メーカーを選ぶ際は値段はもちろんのこと、アフターケアが充実しているかどうか確かめましょう。頻繁にオートクレーブを使用する場合、定期的なメンテナンスが欠かせません。
4．オートクレーブに関するよくある質問
この項では、オートクレーブに関するよくある質問を紹介します。
Q．小型のオートクレーブは、どのくらいの大きさですか？
A．小型のものならば、家庭用電子レンジくらいのものがあります。
Q．オートクレーブは爆発事故のようなことは起こりませんか？
A．安全装置が働くので、使い方を守っている限り大丈夫です。
Q．滅菌と化学反応を見る実験を1台のオートクレーブで行えますか？
A．可能ですが、できたら分けた方が衛生的におすすめです。
Q．オートクレーブは、ラボ用とメディカル用で違いはありますか？
A．違いは主に大きさで、機能に関する違いはほとんどありません。
Q．オートクレーブの寿命はどのくらいですか？
A．毎日使っている場合、10年前後で部品の劣化が目立ってきます。
まとめ
いかがでしたか？ 今回は、オートクレーブの用途や滅菌の仕方、導入方法などを紹介しました。オートクレーブは幅広く使われている滅菌器具です。そのため、選択肢もたくさんあります。また、オートクレーブが劣化してくるとうまく滅菌できなくなるので注意しましょう。内部の蒸気の温度が上がっていないように思えたら、一度業者に様子を見てもらい、必要ならば買い替えを検討してください。