消毒与灭菌技术进展

消毒与灭菌技术进展一、基本概念和消毒观念的变化(1)基本概念1 .灭菌保证水平(Sterility assurance level，SAL )灭菌后产品中存在单一或微生物的概率规定，国际上产品的灭菌保证水平为10-6，灭菌处理后最终产品未达到灭菌要求的最大概率(每个样品存在细菌的概率)为百万分之一以下。 即，如果物品的原带菌量为106，则达到10-6灭菌保证水平所需的时间必须是12个d值。2.D值：杀死90%微生物所需的时间。(二)消毒观念的变化；1 .手消毒：取消了消毒剂的手消毒。 用流水洗手，用快干手消毒剂和免洗消毒剂洗手消毒。2 .供应室消毒：清洗工艺由消毒清洗灭菌变为清洗消毒清洗灭菌。3 .实验室生物安全：使用清洁工作台，只保护实验样品。 现改为生物安全柜，保护实验样品、工作人员和环境。 原本只对甲类传染病的病原微生物有严格的要求，现在大部分病原微生物(包括条件病原菌)都有要求。4、医疗废物处理：处理程序先破坏形状，消毒后包装焚烧。 现改为分类保管，集中保管进行消毒灭菌处理。 采用多种方法，除焚烧外，还有蒸煮法、干热灭菌法、化学处理法、微波处理法、电子加速器等方法。5 .微生物对理化消毒因子抵抗力的研究进展微生物对化学消毒剂抵抗力问题：认为细菌芽孢抵抗力最强。 目前普遍认为朊病毒抵抗力更强。浸泡1NNaOH 1h，冲洗到开放的容器中，在121 1h下放入。或者浸泡在1NNaOH 1h中，不进行清洗，在121 1h下或121 2h134 18min。(1)微生物对化学消毒剂的抵抗力从a到g较弱，因此很强。aHIV、正粘病毒、副粘病毒、疱疹病毒、豆乳病毒、冠状病毒，其他包膜病毒、革兰氏阴性杆菌、丝状真菌、革兰氏阳性球菌、人乙型肝炎病毒金黄色葡萄球菌，双向和丝状菌，酵母菌，藻类，革兰阴性杆菌，细菌繁殖体c腺病毒d轮状病毒，某真菌孢子，脊髓灰质炎病毒，鼻病毒，细小病毒(SS DNA )，甲型肝炎病毒e结核分枝杆菌f细菌芽孢枯草菌芽孢，梭状杆菌芽孢g朊病毒(感染性蛋白)(2)微生物对紫外线的抵抗力细菌对紫外线的抵抗力细菌种类uv照射量(Ws/cm2 )大肠杆菌3900金黄色葡萄球菌6000霍乱弧菌6500结核菌10000绿甲单细胞菌10500枯草杆菌11000鼠伤寒沙门氏菌15200枯草杆菌芽孢22000病毒对紫外线的抵抗力病毒类型uv照射量(Ws/cm2 )脊灰病毒6600甲型肝炎病毒8000真菌对紫外线的抵抗力真菌的种类uv照射量(Ws/cm2 )展开青霉22000灰绿霉菌88000黑曲霉菌99000黑根霉220000(3)微生物对热的抵抗力不同微生物对湿热的抵抗力微生物种类80 100 121 134 病毒15min细菌繁殖体15min酵母菌15min霉菌15min真菌和霉菌孢子510min1分钟低阻细菌芽胞160min嗜热芽胞杆菌60min60h8分钟1分钟耐热细菌芽孢超过6h朊病毒120分钟18分钟60分钟二、消毒器具的研究进展(1)过氧化氢等离子体灭菌1 .等离子体的定义：气体原子在一定的物理条件(高温、电磁场等)下部分或完全电离，电子和原子核(离子)共存，宏观上正负电量相等，电中性状态的物质称为等离子体，是物质存在的第四种状态。2 .过氧化氢气体等离子体灭菌原理：过氧化氢在电磁场的作用下产生大量活性氧、高能自由基，如羟基自由基、过氧化氢自由基、活性氧原子、活性氢原子、激发态的过氧化氢分子等，该电子呈高能量状态，这些分子返回基本状态时释放出可见光和紫外光这些活性基团可以通过破坏效应、电场效应、紫外线效应、高能粒子和活性自由基效应破坏菌细胞膜内外电位平衡等作用杀死各种微生物。3 .灭菌效果将染色菌不锈钢载体(长度：4cm、直径： 0.7mm )用特氟隆制管(长度2000mm、内径：1mm； 中间，切割处用长6cm、直径2mm的聚四氟乙烯材质导管密封，聚四氟乙烯材质导管整体用过氧化氢等离子体专用包装袋包装。 按照设备使用说明书设为满载状态，按照规定的顺序(从抽真空到注入80pa-过氧化氢为止，从2ml-15min-持续抽真空到80pa-辉光放电为止，重复3min以上的循环)。 进行灭菌处理。 灭菌工艺结束后，用无菌操作取出染色不锈钢载体，投入TSB肉汤，在37的烘箱中培养7天后，观察最终结果。卡斯过氧化氢等离子低温灭菌机CASP-80A模拟现场试验结果考试号试验组细菌生长状况对照组细菌生长状况上层下层阳性阴性12345注“阴性，表示无菌生长”“”为阳性，表示菌生长。染菌载体片活菌数的平均和范围：2.72106cfu/载体(2.08106cfu3.10106cfu/载体)4 .特点：低温低湿，灭菌时间4560min，操作方便，效果可靠，无残毒，不污染环境。 对器材的损伤小，适用于无耐热性器材的灭菌。五.需要注意的问题血清和其他有机物等会影响其灭菌效果。不适用于液体、纺织品、纸制品等可吸收过氧化氢的物质。需要特别的包装和容器。管腔类医疗器械如内窥镜、导尿管等灭菌效果与管腔长度、直径及有无盲点有关。目前，美国强生、韩国、山东新华、杭州三元、北京德润等公司都有产品。(二)、酸性氧化电位水(也称为强酸性水、酸性电位水、强酸性电解水)。酸性氧化电位水的研究开始于1987年，作为对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA )具有显着效果的杀菌剂，从日本独立开发。1 .生成原理：酸性氧化电位水是将添加了0.05% NaCl自来水通过在氧化电位水生成机中具备离子性隔膜的组合电解槽电解而成为具有高氧化还原电位(ORP1050-1180mV )、低pH(2.0-2.7)、低浓度的有效氯(10-50mg/L )的水2 .理化性质酸性氧化电位水为无色透明液体，有氯气味，其氧化还原电位在1100-1180mV之间，pH在2.0-2.7之间，有效氯含量一般为30-60mg/L。 主要产物为次氯酸、氯气、盐酸、活性氧、活性羟基、过氧化氢。 在室温、密闭、遮光的条件下是稳定的，但在室温暴露的条件下是不稳定的，可以分解成自来水，因此不能长期保存，所以现在制造比较好。3 .微生物的杀灭作用酸性氧化电位水可以迅速消灭各种细菌繁殖体。 H.Tanaka等人(1996 )应用悬浮液试验，酸性氧化电位水与菌悬浮液的比例大于50:1时，对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌、MRSA、表皮葡萄球菌、粪肠球菌、大肠杆菌O157:H7、克雷伯菌肺炎球菌、绿色杆菌、伤寒沙门氏菌、姆沙门氏菌、副溶血弧菌的杀菌时间单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、HIV和脊髓灰质炎病毒1，2，3型，对HBVDNA和HBsAg的抗原性有良好的灭活和破坏作用。 作用30秒时，Rhodstorula sp .白色念珠菌、曲霉菌和三螺杆菌的杀菌率超过99.90%。 中国CDC试验结果表明，应用悬浮液试验，在添加0.3%有机物的条件下，酸性氧化电位水与菌悬浮液的比例大于99:1时，作用30秒钟，对金黄色葡萄球菌、大肠菌、白色念珠菌的杀菌作用大于5.00，作用20min，对枯草菌的黑色变种芽孢的杀菌作用大于5.004 .杀菌机制：有氧化还原电位、pH学说有效氯说有效氯和氧化还原电位和pH的综合作用说和羟自由基说。近年来，堀田国元(2004 )对酸性氧化电位水的杀菌机制是次氯酸在反应过程中产生活性羟基(oh )，即使活性氧(O2)为1100mV的氧化还原电位，也产生H2O2，oh为强氧化剂，对细菌的核酸、蛋白和代谢酶具有分解和灭活作用，其作用方式为生物体内嗜中性粒细胞的美国C.A.Loshon(1999 )研究了酸性氧化电位水杀灭枯草芽孢的机理，酸性氧化电位水杀灭细菌芽孢不是破坏DNA，本质上不释放dipicolinic酸，酸性氧化电位水杀灭芽孢经历了芽孢发生的初期阶段改变芽胞内膜，主要氧化芽胞膜上的蛋白质和不饱和脂肪酸，对芽胞膜的透过性产生不良影响，在生成芽胞过程中失去功能而导致芽胞死亡。5 .应用范围：医疗领域用于手消毒、内镜清洗消毒、血液透析装置消毒、环境消毒及褥疮等创面消毒、皮肤黏膜消毒及饮食用具和瓜果蔬菜消毒。6 .特点：酸性氧化电位水杀灭微生物速度快，效果好，不锈钢无腐蚀，皮肤黏膜无刺激，使用后即可还原自来水，不留下残毒对环境有益。 使用时要充分考虑使用对象、使用方法、使用场所，合理使用的话，可以得到很好的消毒效果。 在医院建立流水型装置系统，最好像自来水一样使用。七.需要注意的问题(1)每次使用前，在使用现场的酸性氧化电位水出水口分别测定pH值和有效氯浓度。 仅在pH为2.03.0、有效氯浓度为50mg/L70mg/L时可使用。(2)有机物等影响其灭菌效果，对含有大量有机物的物质进行消毒时，首先彻底除去有机物后再进行消毒处理。(3)光影响其灭菌效果，储藏容器和管道应使用遮光材料。(4)酸性氧化电位水对不锈钢以外的金属物品有一定的腐蚀作用，消毒后用净水擦拭，然后用干燥或清洁的布擦拭。 只排出酸性氧化电位水的话，会引起排水管道等的腐蚀，因此排出酸性氧化电位水后，必须排出少量的自来水和碱性水。(3)低温蒸汽甲醛灭菌1.Esmarch报道甲醛在负压环境下于70杀死炭疽芽孢。 根据这一原理，瑞典洁净公司开发了低温蒸汽甲醛灭菌器2 .该灭菌器的灭菌程序，首先在5080进行预热，抽吸脉动真空4次，排除腔内的空气，然后，自动注入以80ml/m3的注入量含量为35-40%的甲醛溶液，通过蒸汽加热使液体甲烷气化，在5080的条件下，10-45min 以20-50次脉动真空注入蒸汽，取出灭菌物，中和灭菌器内甲醛，送风8次，使物品干燥。 灭菌全循环为46h。 污水排放甲醛浓度为0.01%，关闭开放空气甲醛浓度低于0.07mg/m3。3 .使用范围：适用于无耐热性医疗器械和物品的灭菌。4 .特点：渗透力强，灭菌时间短，效果可靠，不污染环境。五.需要注意的问题甲醛对人体有一定的毒性和刺激性，使用时要注意防护。温度、湿度对甲醛的杀菌效果有很大影响，处理时必须将灭菌条件控制在要求范围内。甲醛气体透过性差，要消毒的物品要保持一定的距离，污染表面要尽量露出外面。(4)激光消毒系统1 .激光消毒系统构成：该系统由高频高压电源、激光泵电源、激光软启动电源、激光泵光源和半导体激光器组成。 能量集中，最亮时比太阳高出100亿倍以上，单色性好，光谱宽度通常为0.1nm，指向性强，发散角小于1m rad。生成原理：半导体激光器产生的激光与光折射结晶混合聚焦，沿结晶光轴方向获得点状激光，经光学处理后形成环状线激光。 激光波长为1550nm，功率为600mW。 空气从吸气口沿着导流孔进入空腔，接受激光照射，通过强电场区域后，再次接受激光照射，从导流孔沿着吹出口进入下一级系统。2 .杀菌机构激光杀菌微生物的作用机制是光热作用、光压缩细胞组织分裂、光化作用下生物体分解反应等导致细菌死亡。 化学作用可引起细胞分子化学键的断裂、催化作用或游离基的生成，使细胞死亡。 冲击效应可使细胞压缩变形而破裂。3 .杀灭微生物的效果：现场试验结果表明，在试验温度为251、相对湿度为70%5%、风速为90.4m/s的条件下，一次通过单独激光功能的激光空调消毒系统空气中自然菌的平均杀菌率高于95.00%。 环境温度为251，相对湿度为65%5%； 试验温度为505，风速为90.4m/s，一次通过中央空调空气激光消毒系统的空气中自然菌的平均去除率超过97.00%。4、杀菌效果好、能耗低、风阻小、无噪音、无污染、环保产品，该系统采用模块化，可根据空调系统的要求串联、并联组合，可应用于各种结构、各种风量空调系统。5 .缺点：成本高，风量为40万元/万立方米。(5)强光脉冲波的消毒1 .组成：强光脉冲波源自氙灯，是一种高重复脉冲氙放电光源。 光谱分布是紫外线25% )、可见光(45% )和红外线(30 % ) 3种光谱的构成比例随光源而变化。2 .光源特性：强脉冲波的光源必须承受瞬间的强电流(例如2100A )，能够在短波方向上移动光的能量中心同时通过充分离开的Xe等离子体产生大的电流密度(称为紫移位现象)。 另一方面，等离子体的放射色温为6500K，与此相对，太阳表面的放射色温停留在5800K。光源辐射峰的作用