采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施,称为灭菌。灭菌常用的方法有化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等。可根据不同的需求,采用不同的方法,如培养基灭菌一般采用湿热灭菌,空气则采用过滤除菌。
消毒与灭菌的区别
灭菌是指杀灭或去除外环境中一切微生物的过程,包括病原和非病原微生物及细菌芽孢,使之完全无菌。
消毒是指杀灭或去除外环境中病原微生物的过程,使之无害化,不致引起感染或致病。
从上述定义可知,消毒和灭菌都要求杀灭或去除外环境中的微生物,只是杀灭或去除的目标微生物和程度不同,即消毒处理不一定都能达到灭菌要求,而灭菌一定可达到消毒的目的。
对灭菌而言,其达到的无菌状态,一方面虽指不含有任何活体微生物,但并不排除杀灭以后非活体微生物残骇的存在;另一方面,从定义上来说无菌是一个绝对的概念,但作为一项设定的质量标准,它受到必须具备的三个基本条件:现实性、可验证性和安全性的限制,因而从现实情况而言,无菌是相对的。
一般来说,灭菌过程必须使灭菌物品污染的微生物的存活概率减少到10-6,换言之,若对100万件物品进行灭菌处理,灭菌后只容许有一件物品中存留活的微生物,即灭菌保证水平必须达到106级。
在制药工业中,对灭菌的概念不仅如此,对进入人体的无菌物品特别是药物或载药物品经过灭菌处理后,在使之达到无菌水平的同时,还要求达到无热原和无微粒的水平,药物的灭菌过程实际上是在灭菌失败危险的最大限度和灭菌药物变质危险的最大限度之间实现平衡。
对消毒而言,一方面由于消毒不能杀灭细菌的芽孢,当外界环境适宜时,芽孢仍会引起细菌的繁殖而潜伏着再致病或感染的因素;另一方面由于消毒并不要求杀灭或去除物体污染的全部病原微生物,而是使其减少到不致于引起疾病的数量。
一般来说,若能使污染的微生物在消毒过程中的存活概率减少到10-3,即消毒保证水平为103级,则认为是可靠的,换言之,通过消毒后,杀灭或去除了原有微生物的99.9%即达到消毒要求。
灭菌的基本原理
导致微生物死亡的因素很多,除了因营养条件缺乏或排泄物积聚过多而自然死亡外,还可由于各种外加条件,使微生物的蛋白质凝固、变性或失活或干扰其繁殖能力而死亡。例如:
1、热力法中通过加热;
2、紫外线法通过紫外线的照射;
3、电离辐射法中通过射线电离作用产生的自由基和活性分子;
4、微波法中通过微波产生的热效应与生物效应;
5、超声波法中通过超声波产生的辐射压强、超声压强、产热效应、空化作用和化学作用;
6、等离子体法通过氧化性气体等离子体中含有的大量原子氧、自由基、高速粒子和紫外线;
7、化学法中化学药物的作用来杀灭微生物,而化学药物还能通过降低微生物的表面张力,增加菌体胞浆膜的通透性,从而使细胞破裂或溶解。
除了上述的杀灭法外,还有过滤法可去除微生物,对液体除菌的机理有以下几种:毛细管阻留、筛孔阻留和静电吸附;对气体除菌的机理有:随流阻留、重力沉降、惯性碰撞、扩散粘留和静电吸附。
灭菌的基本方法与特点
根据杀菌目标物和程度、污染微生物情况及待处理物品和环境的不同,选择合理的灭菌方法,对确保灭菌质量有着重要意义,因此必须了解灭菌的各种基本方法及其特点与适用范围。一般,灭菌方法可分为物理法和化学法两类。
(一)物理灭菌法
1、基本方法
2、杀菌能力
热力法(包括干热和湿热)、电离辐射法(包括电子加速器和射线)、等离子体法主要用于灭菌,过滤法用于除菌;紫外线法、微波法虽能杀灭各种微生物,但主要用于消毒;超声波法只能用于消毒。
3、基本特点和比较
和化学法相比,由于物理法具有如下共同特点而成为首选的灭菌方法:杀菌效果可靠、性能稳定;可以准确地控制剂量;对自然环境无污染;便于生产和管理,灭菌设备均可工业化生产。
热力法由于杀菌效果最可靠、使用最广泛、运行费用低而成为所有灭菌方法中的首选方法。其中湿热法由于杀菌温度低、穿透力强、作用时间快速,从而使其灭菌效果优于干热法。
湿热法中,低温间歇法因为操作繁琐、费时、工效低,目前已少用;巴氏消毒法主要用于牛乳和饮料的消毒;煮沸法也因灭菌效果差而常用于消毒;流通蒸汽法系非可靠的灭菌,目前也仅用于消毒。
热压蒸汽法具有杀菌谱广,杀菌作用强,效果最可靠,作用快速,无任何残留毒性,且由于处于较高压力下,可使蒸汽穿透力增强,温度提高,极大地提高杀菌效果,到目前为止,尚无任何一种灭菌方法能完全替代热压蒸汽法,亦即热压蒸汽法是所有湿热法、热力法、物理法及所有灭菌方法中的首选方法。热压蒸汽法主要用于耐热耐湿物品的灭菌,如药物及其水溶液、玻璃、瓷器和金属制品、胶塞、膜过滤器和棉织品等。
干热法由于使用方便、对金属制品锈蚀较少、可用于畏湿耐高热物品、湿热难以穿透的物品、或废弃物品和垃圾等独列之处而成为灭菌方法的重要组成之一。其中焚烧法和火焰法分别完全破坏物体和对物品有一定损坏,因而仅在特定场合使用;而干热空气法、红外线法不仅可用于灭菌,更因其具有去除热原的作用而成为干热法中的首选灭菌方法。干热法与湿热法相比,存在需要较高的杀菌温度和作用时间、易损坏物品、温度不易均匀、红外线法只能借助辐射而不能穿透物品、循环的干热空气可能污染已被灭菌物品等缺点。
在非热力的灭菌方法主要有等离子体法、电离辐射法和过滤法。
等离子体法虽有杀菌效果可靠、作用快速、清洁而无残留等优点的又一新的低温灭菌方法,但其在国内目前尚处于研究开发阶段。
电离辐射法是一种具有穿透力强、杀菌彻底、尤其可对包装后物品灭菌、且物品无温升、无残留毒性、安全可靠的灭菌方法,其缺点是设备费用高,主要用于不耐热药品及医疗器械、高分子材料和已包装物品的灭菌。
过滤法能够去除除病毒、衣原体、支原体与L型细菌外的微生物,使用时不破坏介质,是常用的除菌方法,但由于其具有潜在的灭菌失败的危险,故应采用双重过滤法除菌,主要用于对热不稳定溶液、气体、水等的除菌,但不适用于水悬剂、乳剂之类会破坏其剂型的物品的过滤除菌。
(二)化学灭菌法
1、消毒剂的分类
用于杀灭微生物的化学物质称为化学消毒剂。按其物理状态可分为固体、液体和气体;按化学成分和性质,可将常用化学消毒剂分为醛类、烷基化气体类、过氧化物类、卤素类、醇类、胍类、季铵盐类、酚类和其他类等,此外还有复方类化学消毒剂。
2、消毒剂的使用方法
①药液法:使用含消毒剂的溶液进行浸泡、擦拭、喷洒和气溶胶喷雾杀灭微生物的方法。
其中气溶胶喷雾法是采用现代微粒子喷雾器将消毒液雾化成50μm以下的微粒,使其悬浮在气体介质中一定时间,与空气中微生物充分接触,达到杀灭空气中微生物的方法,该方法既可达到喷洒目的,又可产生熏蒸作用,因而是一种节约药物、提高效果的好方法。
适于此法的化学消毒剂主要有过氧乙酸、过氧化氢、二氧化氯等。一般,多数消毒剂溶液均可采用浸泡、擦拭和喷洒法进行灭菌。
②气体法:利用化学气体或烟雾在密闭空间内进行熏蒸处理,以达到灭菌目的的一种方法,其中烟雾系将消毒剂与氧化剂、助燃剂或其它药物配成的复方,通过化学反应产生。
上述二类消毒剂通称为熏蒸消毒剂,可分为强穿透性与弱穿透性两类:前者如环氧乙烷、环氧丙烷、溴甲烷等,由于其可深入孔隙与疏松物质内部,甚至透过包装材料,故适用在密闭空间内对大批物品、尤其是已包装好的物品进行灭菌处理,但正因为其穿透力强,很难保持恒定浓度,故不适于进行房间的熏蒸消毒;后者如甲醛、戊二醛、过氧乙酸、乙型丙内酯等气体与各种烟雾消毒剂,只能作用于物体表面,故多用于房间内的熏蒸消毒,亦可用在密闭容器内消毒小件物品,但因其穿透力差,消毒物品间必须留有较大空隙,并且不能使包装好的物品内部达到消毒或灭菌。
③固体法:即直接用药物粉剂处理,主要为含氯类化学消毒剂。
3、杀菌能力
按照其杀灭微生物作用的水平,化学消毒剂可分为灭菌剂、高效消毒剂、中效消毒剂和低效消毒剂。
灭菌剂:可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌和病毒等的消毒剂,属于此类消毒剂的有:甲醛、戊二醛、环氧乙烷、乙型丙内酯、二氧化氯、过氧乙酸、过氧化氢、过氧戊二酸等。
高效消毒剂:可以杀灭一切致病性微生物,包括细菌繁殖体、真菌和病毒,对细菌芽孢也有一定作用的消毒剂。属于此类消毒剂的有含氯消毒剂(卤素类)、臭氧、甲基乙内酰脲(海因)类化合物和双链季铵盐类等。
中效消毒剂:可以杀死除细菌芽孢外的各种致病性微生物的消毒剂。属于此类消毒剂的有含碘类消毒剂、醇类消毒剂和酚类消毒剂等。
低效消毒剂:可以杀灭细菌繁殖体和亲脂病毒、不能杀灭细菌芽孢和亲水病毒的消毒剂。属于此类消毒剂的有苯扎溴铵(新洁尔灭)等季铵盐类消毒剂、氯已定(洗必泰)等二胍类消毒剂、汞、银、铜等金属离子消毒剂等。
一般来说,只要减小处理量和作用时间,灭菌剂就可以用作消毒剂。
另外,随着复方化学消毒剂的出现,克服了一些消毒剂单用时的缺点,并且提高杀菌作用与效果。复方化学消毒剂有二大类:一类是消毒剂与消毒剂的复配,主要为发挥消毒剂的协同作用,以增加消毒剂的杀菌能力;另一类是消毒剂与辅助剂的复配,主要为改善消毒剂的综合性能,如提高稳定性,减轻消毒剂对物品的腐蚀损害等。
4、基本特点
化学法具有使用方便、无需特殊设备;适用范围广,各种物品、空气、水和人体与环境均可使用;节约,一次性投资少;使用方法多样化等优点,但同时也存在毒性、腐蚀性、刺激性和有可能污染环境等缺点。一般,灭菌剂具有很强的杀菌能力,同时不同程度地存在毒性、刺激性、腐蚀性和不稳定性等诸多缺点。
醛类消毒剂包括甲醛和戊二醛,均可用作灭菌剂,它们性能稳定,对物品几乎无损害,有机物影响小,但存在刺激性和毒性。
烷基化类包括环氧乙烷、环氧丙烷、乙型丙内酯等灭菌剂,对物品无损害或轻微,但对人有一定毒性,有些有致癌因素,主要用于怕热、怕湿、怕腐蚀物品的灭菌。
影响灭菌效果的基本因素
在灭菌的实施过程中,其效果会受到众多因素的影响,掌握和利用好这些因素,是保证灭菌效果的关键。一般来说,影响灭菌效果的基本因素可归纳为二大类,即灭菌方法本身需要加以控制的处理剂量的内在因素及微生物、待处理物体和环境的外在因素。
1、处理剂量
处理剂量是强度和时间的乘积,其中强度在热力法中指温度、紫外线法中指照射强度、微波法中指输出功率与频率、电离辐射法中指剂量率、超声波法中指超声频率和强度、等离子体法中指激发功率、化学法中指药物浓度;时间指所用处理方法对微生物的作用时间。
一般,强度越高,微生物越易死亡;时间越长,微生物遭到杀灭的机率也越大。强度与时间是互补的,但强度有个最低极限,否则即使再延长作用时间也无杀菌作用;同样,由于受到微生物的死亡和灭菌作用的穿透所需时间的限制,作用时间的缩短也有一个极限。因此,在灭菌过程中,必须明确并保证处理所需的强度与作用时间,否则难以达到预期的灭菌效果。
2、微生物因素
微生物种类不同,其对理化因子的抵抗力也不同;微生物污染程度越严重,导致消耗的强度增加、作用时间的延长、彼此重叠的微生物自身机械保护作用的加强、耐力强的个体随之增加,从而使灭菌也就越困难。
3、待处理物体和环境因素
①温度
除热力法完全依靠温度作用外,其他各种方法也都受温度变化的影响,一般温度越高效果越好,但影响程度随使用方法、药物和微生物种类不同而异。另外,有的灭菌方法当温度降低到极限即无法进行,有的方法当温度升高时,反而可加强细菌芽孢的耐受力。
②湿度
空气的相对湿度对熏蒸消毒影响最显著,它们均有一个最适相对湿度范围。另外相对湿度的增高可影响紫外线的穿透力,不利其灭菌效果。
③酸碱度
酸碱度主要影响化学消毒剂的作用,因其各有适宜的酸碱度条件下的最佳作用范围。另外,当pH降低后( 5),可削弱微生物的耐受力。
4、化学拮抗物质
一般情况下,微生物常与许多其它物质混在一起,如包围在其周围的有机物,它们既可通过化学反应消耗一部分化学消毒剂,又影响各种消毒因子的穿透。此外,对于化学法还可有其他拮抗物。因此,将污染物品清洗干净后再进行灭菌,其效果更好。
5、穿透条件
在灭菌过程中,各种理化因子必须接触到微生物本身才能起杀灭作用,不同的灭菌方法,其穿透能力不同,另外消毒所需穿透时间往往比杀灭微生物所需时间长得多。因此,灭菌时,不仅要保证足够的穿透时间,还要为杀菌作用的穿透创造条件。
6、表面张力
化学消毒液表面张力的降低有利于药物接触微生物,从而促进其杀灭微生物作用的进行。
灭菌方法的选择
灭菌与人民的生命健康密切相关,对制药工业的药品生产,在达到灭菌要求的同时,还要确保药品的有效性和稳定性,对无菌药品还要求无微粒和去热原,因此合理选择灭菌方法是至关重要的。
灭菌方法选择的基本原则如下:
1、首先根据待处理物品的用途和危险程度,确定是采用消毒或灭菌方法。高度危险的物品,必须选用灭菌法(灭菌剂或灭菌器)进行灭菌处理,使其达到106级的灭菌保证水平,如临床医疗中要穿入皮肤和粘膜或接触人体无菌组织和体液的物品。
2、然后根据杀菌因子的基本特点列出分别属于灭菌范围的那些处理方法。
3、再根据污染微生物的种类、数量和存在的状态,从上述列出的范围中选出适宜的灭菌方法。一般来说,不同种类的微生物对理化因子的抵抗力各不相同,污染数量越多对理化因子的抵抗力也越强。
4、最后根据待处理物品的理化性状和使用价值以及其他影响灭菌效果因素的综合分析与比较后,选择最合理的灭菌方法。这不仅是因为不同材质的待处理物品对各种理化因子的耐受力不同,不同的理化因子对它们的作用也各异,而且还要保护待处理物品不受损害,保持其原有的使用价值(焚烧法除外),使灭菌方法易于发挥作用。
①耐高温、耐湿物品,如金属、玻璃、药品、棉织物等,可选择热力法,其中首选压力蒸汽法;对金属、玻璃、粉剂、油脂等还可选用干热法。
②畏热、畏湿物品和精密仪器,则不能选用热力法,应选用冷灭菌法,如电离辐射法、等离子体法及环氧乙烷、甲醛等化学气体消毒剂。
③畏热、耐腐蚀器械可用过氧化物类、醛类化学消毒液浸泡灭菌。
④对某些可吸收化学因子的物品,灭菌时应适当提高灭菌剂的使用浓度。
总之,对一种物品进行灭菌时,首先选择的当是各行业规定的灭菌方法,如几种方法都可使用时,就目前而言,仍以热力法为首选,其次为过滤法和辐射法,在其他方法都不能使用时,才选用适宜的化学消毒剂进行灭菌。如所选用的灭菌方法,行业中尚未有规定,那么必须进行严格的论证,以证实该种灭菌方法的有效性、可靠性和安全性。
培养基的配制和灭菌
培养基,是指供给微生物、植物或动物(或组织)生长繁殖的,由不同营养物质组合配制而成的营养基质。培养基配成后一般需测试并调节pH,还须进行灭菌,通常有高温灭菌...[查看全部]
过氧化氢灭菌 : 过氧化氢灭菌
一、过氧化氢灭菌的原理
目前,与过氧化氢有关的灭菌方法主要可分为四大类:液体过氧化氢灭菌、汽化过氧化氢灭菌、过氧化氢等离子体灭菌和过氧化氢气溶胶喷雾灭菌。
1、液态、汽化过氧化氢
液态过氧化氢的杀菌效果早在100多年前就已经得到了认可。许多研究证明,一定质量浓度的H2O2溶液对细菌、真菌、病毒和芽孢等都具有杀灭作用。过氧化氢是一种强氧化剂,可形成具有强氧化能力的自由羟基和活性衍生物。
杀菌机理主要可分为2类:破坏微生物的外层保护结构,使得保护层通透性发生改变,从而引起细胞渗透压的改变,微生物因体内外的平衡系统受到破坏而死亡;通过破坏微生物体内的酶、蛋白质及DNA使微生物死亡。
汽化过氧化氢的杀菌机理与液体过氧化氢相同,但是汽化过氧化氢比液态过氧化氢具有更好的灭菌效果,这主要是因为汽化过氧化氢可生成游离的羟基,大大增强与微生物的接触几率,因此,较低浓度的气态过氧化氢比较高浓度的液态过氧化氢有更高的杀菌能力。由于过氧化氢气体的穿透力比较弱,一般情况下只适用于物体表面或空气消毒。
2、过氧化氢等离子体
等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质,其运动主要受电磁力支配,它是不同于固体、液体、气体的物质第4态。等离子体因具有高位能、高动能和化学成分丰富等特点,灭菌速度快,效果明显。
灭菌过程是将过氧化氢溶液注入具有一定真空度和温度的灭菌仓内,经过汽化,覆盖到管仓的内外表面,随后启动等离子电源,激发出等离子体,破坏微生物,当等离子体电源停止工作时,管腔表面的过氧化氢就转变成水和氧气。这种方法无需后续的加工处理,很大程度上缩短了灭菌周期,并且无有害物质残留。
有学者研究发现,射频功率为400 W,灭菌腔温度为26 ℃时,等离子体放电1 min就能完全杀灭枯草杆菌黑色变种芽孢,而杀灭嗜热脂肪杆菌芽孢时,等离子体只需放电30 s
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干热灭菌是利用火焰或干热空气进行灭菌的方法。火焰灭菌是将灭菌物品放在火焰中烧灼灭菌,它是最彻底、简便、应急的灭菌方法,适用于不易被火焰损伤的物品。干热空气灭菌是指使待灭菌物品在干燥空气中被加热,用达到足以杀死细菌的温度的方法来灭菌。
用于干热灭菌的物品必须是已经清洗干净而且不沾染有机物,待灭菌物品外面应有适宜的宽松包裹或装入封闭的金属容器内。待灭菌物品放入干热灭菌箱内时,排列不可过于紧密。繁殖型细菌在100℃以上干热1h可杀灭,耐热性细菌芽胞在120℃以下长时间干热也不易死亡,但在140℃以上杀菌效率急剧增强。
在250℃,45min的灭菌条件下,采用干热灭菌法可以除去无菌药品生产中直接与药品接触的容器和内包材料中的热原物质。干热灭菌法使用的灭菌程序也应通过验证试验,试验结果是灭菌后污染菌的存活概率应小于10-12。
一、干热灭菌原理
在干热灭菌过程中,被灭菌物品上的细菌主要通过提高温度使细胞成份产生非特异性氧化而被破坏(细胞固有的水份也起了重要作用),高温干热可使微生物的酶受热变性,细胞内的核糖核酸破坏以及细胞膜受损伤而死亡。细胞被破坏的过程是可预测的和可靠的。
干热灭菌是同时利用热传递的三种方式(即对流、传导和辐射)来处理被灭菌物。
对流传热是指流体宏观运动而引起的热量传递过程,流体的宏观运动可以是由温差引起的自然对流,也可以是人为造成的强制流动。对流传热仅能发生在流体中,运动着的流体起了载热作用。干热灭菌的对流给热是流体在流过固体或液体表面时与该表面所发生的热量交换。它是对流与导热联合作用的结果。干热灭菌机利用对流给热的方法提高被灭菌物品的温度。
在灭菌机中,通过加热元件以对流的方式将空气加热。由于被灭菌物品的温度比热空气温度低,加热后的空气将热能又转移到被灭菌物品中,完成了热量的传递,达到灭菌的目的。因为空气比热容较低,而被灭菌物品温度上升的快慢与各种
... 查看全文高压蒸汽灭菌 : 灭菌
高压灭菌又称高压蒸汽灭菌,是指将物品置于密闭的高压灭菌容器中,利用高压饱和蒸汽使微生物中的蛋白质、核酸发生变性,从而杀灭微生物的方法。该方法灭菌能力强,是最有效、应用最广的一种灭菌方法。
一、高压蒸汽灭菌简介
1、基本原理
高压蒸汽灭菌就是在密闭的空间内利用高温高压以达到消灭细菌的目的。
重复使用的医疗器械或敷料如果不进行彻底的清洗消毒会交叉感染,因此需要进行彻底的灭菌处理。基于这点,在高压蒸汽灭菌器内,将医疗器械暴露于一定温度的水蒸气氛围中并停留一定的时间,在这期间利用水蒸气释放出的潜热,可使医疗器械中的致病微生物发生蛋白质变性和凝固,致使致病微生物死亡,从而使医疗器械彻底灭菌,达到安全使用的目的。
2、灭菌过程
医疗器械的灭菌、干燥均在高压蒸汽灭菌器内完成。高压蒸汽灭菌器的运行主要由以下几个阶段构成:脉动真空阶段、加热升温阶段、蒸汽灭菌阶段、干燥阶段。整个灭菌过程由控制面板内的PLC控制完成,期间灭菌室内的压力和温度变化见下图。
①预真空阶段。如上图所示,预真空过程包括3次抽真空过程,先抽真空至负压,排除高温灭菌器内的空气,然后打开蒸汽入口阀,送入饱和蒸汽使灭菌室内压力上升至0.1MPa,而后再抽气至负压状态,如此反复抽送3次使设备达到要求的负压值,使内腔中98%以上的空气完全排出,以保证高压蒸汽更容易渗透至物料内部,使得物料与蒸汽更加充分地接触,最终保证灭菌的效果。
②加热阶段。预真空阶段结束后,加热器开始加热,腔体温度和压力随着持续的蒸汽进入而上升,直到达到所需的灭菌温度和压力。
③高压蒸汽灭菌阶段。当灭菌室内温度升至134℃并维持住,进入灭菌阶段,该过程主要是温度调节过程。当温度低于134℃时,继续充蒸汽,当温度高于134℃时,停止充蒸汽。要求在134℃的温度,维持4min,灭菌结束后,会有压力释放并有相应的参数显示。
④干燥阶段。压力释放后,
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一、脉动真空灭菌原理
1、脉动真空灭菌器的工作原理
脉动真空灭菌器是将饱和水蒸汽当成灭菌介质,应用器械使脉动真空的空气强行排除的方法,历经数次抽真空与数次注入蒸汽的交替价值,使灭菌室符合限定的真空度后,将饱和蒸汽充入,以此符合规定的压力饱和度,更好的对灭菌物实施灭菌,主要包含脉动真空与预真空两个时期。
脉动真空是数次对灭菌室实施抽真空,在完成一次抽真空后,把一定量的蒸汽放入灭菌器,使剩余的空气与蒸汽融合,以此满足一定的蒸汽,再实施抽真空作业,在历经数次的抽真空最后进入蒸汽灭菌的方式。
预真空指的是,高压蒸汽灭菌对灭菌室进入蒸汽之前,实施一次抽真空,尽最大限度的除去灭菌室的空气后,再融入蒸汽实施灭菌的方式。
脉动真空灭菌的根本原理是,应用真空泵出现的负压,将灭菌室中的冷空气抽出,再次输入饱和蒸汽实施灭菌工作,抽真空干燥是最后一道程序。
完整的工程程序是:准备-脉动-升温-灭菌-排蒸汽-干燥、完成。
2、脉动真空灭菌的根本原理
脉动真空灭菌的根本原理是在微生物承受热力作用后,蛋白质分子的运动会加速,互相撞击,以此致使连接肽链的付键出现断裂,其分子由具备规律性的紧密构造,转变成无秩序的散漫构造,大量的疏水基会在分子表面暴露,并且相互融合为非常较大的聚合体而沉淀凝固,即借助不可逆地把结构蛋白和酶破坏掉,实现杀灭微生物的目的。
二、影响灭菌效果的因素
1、物理/化学条件
在细菌形成芽孢过程中的多种环境因素会影响孢子的耐热性。例如,温度较高并有二价阳离子(如Ca2+、Fe2+、Mg2+、Mn2+)存在时,芽孢的耐热性增强。与此相反,当pH超出6.0~8.0的范围时,或在高浓度的盐水或磷酸盐中形成芽孢时,其耐热性下降。
自然界中芽孢的耐热性与环境条件相关,如溶液浓度、水分(相对平衡湿度)、pH、对芽孢有损伤作用的物理因素以及对芽孢有抑制作用的化学品等,它们均会影响芽孢
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与传统灭菌技术相比,红外辐射灭菌技术具有辐射均匀、热传递速率高、加热时间短、无化学残留、产品质量高等优点。
红外加热与灭菌技术
红外线波长5.6μm~100μm,频率为4×1014~3×1011Hz。很多物质对波长在3~15μm范围的红外辐射有很强的吸收带。在石英管上半管外表镀金可使辐射波更集中,热能利用率提高45~50%。
红外加热原理:
对红外敏感的物质,其分子、原子吸收远红外后,不仅能发生能级的跃迁,也扩大了以平衡位置为中心的各种运动的幅度,质点的内能量加大。微观结构质点运动加剧的宏观反映就是物质的温度升高,即物质吸收红外线后,便产生自发的热效应。由于这种热效应直接产生于物体内部,所以能迅速有效地对物质加热。
食品中的很多成分在3~10μm的红外线区有强烈的吸收能力,因此在食品加热中,往往选择红外线进行加热。应该了解,物质对红外辐射是有选择性的吸收,它只对其中频率νmn满足hνmn=Em-En(Em、En分别为分子的高、低两个能量级或基态能级)的远红外辐射产生吸收,其频率不能满足此式的红外则不被吸收而穿过。
为提高红外加热效率,应该了解物料的红外线吸收特性。其次,应该了解辐射与消失的匹配,当物料的选择性吸收与辐射源的选择性辐射一致时,称为匹配辐射加热。要实现理想匹配,应该根据不同的物料选择合适的辐射源,使辐射源的光谱与物料的吸收光谱相对应。干燥过程中还兼有杀菌作用。
红外灭菌原理:
红外线是一种电磁波,它以辐射方式向外传播,照射到待杀菌的物品上,传热直接由表面渗透到内部,热效应好,且特别易被生物体如各种病菌吸收。病菌吸收热能超过它的承受极限,自然会被活活“热”死。
照射强度越大,残活菌数越少,一般照射功率要在12kW以上。红外线的特点:这种消毒方式具有速度快、穿透力强的特点。它不仅可用于一般的粉状和块状食品杀菌,还可以用于坚果类食品如咖啡
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环氧乙烷(ethylene oxide ,EO)在消毒与灭菌中的应用已久,是迄今为止唯一得到全世界公认的最可靠化学气体灭菌剂。过去环氧乙烷主要用于工业规模的消毒与灭菌,随着现代工业技术和自动化、智能化技术的发展,已经使得环氧乙烷灭菌技术可以安全地用于医疗机构怕热怕湿的精密医疗器械的灭菌。
一、环氧乙烷特性
环氧乙烷是继甲醛之后出现的第2代化学消毒剂,至今仍为最好的冷消毒剂之一,也是目前四大低温灭菌技术(低温等离子体、低温甲醛蒸汽、环氧乙烷、戊二醛)最重要的一员。
环氧乙烷是一种简单的环氧化合物,为非特异性烷基化合物,分子式为C2H4O,结构式为:-CH2-CH2-O-,分子量为44.06。在4℃时比重为0.884,沸点为10.8,冰点为111.30%。在常温常压下环氧乙烷是无色气体,比空气重,其密度为1.52,具有芳香的醚味,可闻出的气味阈值为760-1064mg/L。
当温度低于10.8℃时,气体液化,在低温下为无色透明液体,可以任何比例与水混合,并能溶于常用的有机溶剂和油脂,其气体可被某些固体(例如橡皮、塑料等)吸收。环氧乙烷液体本身又是一种良好的有机溶剂,能将一些塑料溶解,在消毒过程中应引起注意。环氧乙烷的蒸汽压比较大,所以对消毒物品的穿透性强,扩散性可以穿透微孔而达到物品的深部,有利于灭菌和物品的保存。
环氧乙烷具有易燃易爆性,当空气中含有3%~80%环氧乙烷时,则形成爆炸性?昆合气体,遇明火时发生燃烧或爆炸。消毒与灭菌常用的环氧乙烷浓度为400~800mg/L,在空气中易燃易爆浓度范围,因此使用中予以注意。
环氧乙烷与二氧化碳等惰性气体以1:9的比例相混合可形成防爆混合物,用于消毒和灭菌更为安全。环氧乙烷可以发生聚合,但一般情况下聚合作用较缓慢,且主要是在液体状态时发生聚合。环氧乙烷与二氧化碳或氟的碳氢化合物组成的混合物中,聚合作用更缓慢,固体聚合物不
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培养基,是指供给微生物、植物或动物(或组织)生长繁殖的,由不同营养物质组合配制而成的营养基质。培养基配成后一般需测试并调节pH,还须进行灭菌,通常有高温灭菌和过滤灭菌。培养基由于富含营养物质,易被污染或变质。配好后不宜久置,最好现配现用。
一、培养基配制和灭菌原理
1、培养基是提供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料。因为不同的微生物对营养物质的要求各不相同,加之实验和研究的目的不同,所以培养基的种类很多。虽然种类很多,但是培养基中一般含有必需的碳源、氮源、无机盐以及水分等,另外,培养基还应有适宜的pH。
2、琼脂是应用最广泛的凝固剂,加琼脂制成的培养基在98-100℃下融化,45℃以下凝固。然而,如果琼脂多次反复融化,其凝固性就会降低。
3、任何一种培养基一旦制成必须及时灭菌。一般培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌。
二、配制最普通的细菌培养基
1、牛肉膏蛋白胨培养基
牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛和最普通的细菌培养基(普通培养基),它含有牛肉膏、蛋白胨和NaCl,其中牛肉膏为微生物提供了碳源和能量,蛋白胨主要提供了氮源,而NaCl提供了无机盐。因为这种培养基多用于培养细菌,所以要用稀酸或稀碱将其pH调到7.2-7.4,以利于细菌的生长。
2、牛肉膏蛋白胨培养基配方
牛肉膏:3g;蛋白胨:10g;NaCl:5g;水:1000mL;pH:7.2-7.4;琼脂:15-20g。
3、仪器与试剂
牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂、质量分数为10%的盐酸、质量分数为10%的氢氧化钠、烧杯、三角烧瓶、量筒、玻璃棒、玻璃漏斗、酒精灯、培养皿、牛皮纸、绳、天平、牛角匙、精密pH试纸、灭菌锅、超净工作台等。
4、步骤
(1)称量
根据牛肉膏蛋白胨培养基配方依次准确称取各种药品,放入适当大小的烧杯中。牛肉膏放在小烧杯里称量,用热水融化后倒入大烧杯中。蛋白胨易潮湿,称量要快。
应
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