Autoklav-geeignete Materialien: Sterilität & Sicherheit gewährleisten

Sie sind etwas nervös vor dem anstehenden medizinischen Eingriff? Verständlich, aber Sie werden weit weniger Sorgen haben, wenn Sie wissen, dass die Instrumente steril und keimfrei sind. Ärzte erkannten die Wichtigkeit sterilisierter Geräte vor über 150 Jahren, aber erst 1879 erfand der französische Mikrobiologe Charles Chamberland ein Gerät dafür.

Wie Autoklaven funktionieren

Ein Autoklav funktioniert ähnlich wie ein Schnellkochtopf zum Einlegen von Gurken und Eiern. Instrumente werden in eine verschlossene Kammer gelegt, eine Pumpe entfernt die gesamte Luft. Die Temperatur steigt auf mindestens 121 °C (250 °F), und Druckdampf wirkt 30 bis 60 Minuten.

Andere Sterilisationsmethoden existieren: Trockenhitze, Strahlung/UV-Licht, Ethylenoxidgas, verdampftes Wasserstoffperoxid – dieser Artikel fokussiert auf Autoklavieren und beschreibt Materialien und Oberflächenbehandlungen, die Hitze und Feuchtigkeit dieser gängigen Sterilisation widerstehen.

Was im Autoklav funktioniert – und was nicht

Beginnen wir mit Materialien, die definitiv ungeeignet sind – eine kurze Liste:

• Polyamid (Nylon, PA)
• Polyethylen (PE) sowie LDPE und HDPE (HDPE kommt nahe ran)
• Polymethylmethacrylat (PMMA, Acrylglas)
• Polystyrol (PS)
• Polyvinylchlorid (PVC)

Und hier die geeigneten Materialien:

• Polypropylen (PP) – kostengünstiges Polymer, widersteht Autoklavtemperaturen. Für optisch klare (teurere) Alternative zu Acryl: Polycarbonat (PC), bekannt aus bruchsicherem Glas.
• Polyoxymethylen (POM), aka Acetal oder Delrin – Engineering-Thermoplast mit niedrigem Reibungskoeffizient, hoher Steifigkeit, Verschleißfestigkeit, guter Dimensionsstabilität.
• Polytetrafluorethylen (PTFE) – bekannt als Teflon, Fluoropolymer-Familie mit Festigkeit und extremer chemischer Beständigkeit über breiten Temperaturbereich.
• Polyetheretherketon (PEEK) – organischer Thermoplast, seit Erfindung 1978 Go-to-Material der Medizintechnik: Implantate, Ultrahochvakuum- und Gaskomponenten.
• Silikon und LSR (Flüssigsilikon) – hervorragend für Teile mit Flexibilität, Biokompatibilität, Chemikalien- und Bakterienwiderstand. Ja, autoklavierbar.

Ebenfalls geeignet: Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyethersulfon (PES). Diese und andere Thermoplaste lassen sich zerspanen, spritzgießen oder 3D-drucken.

Autoklav-geeignete Metalle

Polymere eignen sich für diverse Medizinkomponenten, aber Metalle auch. Vier gängige Legierungen in diesem Markt: 304 und 316 Edelstahl sowie ihre kohlenstoffarmen Varianten 304L und 316L. Alle weit verbreitet in Medizininstrumenten, Chirurgiegeräten (Skalpelle, Klemmen), Rollstühlen, Drähten, Abfallbehältern.

316L ist am beliebtesten für Implantate (Knochenschrauben, Fixationsplatten), aber für orthopädische Geräte mit höherer Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit sind Cobalt-Chrom (CoCr) oder Ti-6Al-4V Titan erste Wahl.

Bei all diesen Metallen ist Passivierung nach der Fertigung mit Salpeter- oder Zitronensäure kritisch. Das entfernt freies Eisen von der Oberfläche und bildet eine schützende Oxidschicht – signifikant erhöhte Korrosionsbeständigkeit.

Ebenso ist Aluminium für autoklavierbare Medizinteile geeignet, sofern es zuvor konversionsbeschichtet wird: medizinischer Typ II (Schwefelsäure) oder Typ III (Harteloxal). Gleiches gilt für viele Stähle – 1018 Baustahl oder härterer 4140 – aber auch hier müssen korrosionsanfällige Oberflächen durch Hartverchromung oder Hellnickelbeschichtung geschützt werden.

Die Medizintechnik ist anspruchsvoll, voller Spezifikationen und Qualitätsanforderungen. Daher ist es entscheidend, die erforderliche Sterilisationsart für die vorgesehene Anwendung zu prüfen und Materialien zu wählen, die diesen Kriterien genügen. Die gute Nachricht: Wir haben jahrelange Erfahrung in diesem Bereich und helfen Ihnen, die richtigen Materialien für Ihr nächstes Projekt zu bestimmen. Rufen Sie uns an.