實驗室消毒、滅菌基礎知識及其影響因素說明

（一）消毒 是指殺滅或清除傳播媒介上的病原微生物，使之達到無害化的處理。根據有無已知的傳染源可分預防性消毒和疫源性消毒；根據消毒的時間可分為隨時消毒和終末消毒。

（二）滅菌 是指殺滅或清除傳播媒介上的所有微生物（包括芽胞），使之達到無菌程度。經過滅菌的物品稱“無菌物品”。

消毒與滅菌是兩個不同的要領。滅菌可包括消毒，而消毒卻不能代替滅菌。消毒通常用于實驗室檢測環境、人員手部等，滅菌通常用于檢測用具、檢測試劑等。

（一）明確消毒的主要對象 應具體分析引起污染的途徑、涉及的媒介物及病原微生物的種類，有針對性地使用消毒劑。

（二）采取適當的消毒方法 根據消毒對象選擇簡便、有效、不損壞物品、來源豐富、價格適中的消毒方法。

（三）控制影響消毒效果的因素 許多因素會影響消毒劑的作用，而且各種消毒劑對這些因素的敏感性差異很大。

1．微生物的種類 不同類型的病原微生物對消毒劑抵抗力不同，因此，進行消毒時必須區別對待。

（1）細菌繁殖體 易被消毒劑消滅，一般革藍氏陽性細菌對消毒劑較敏感，革藍氏陰性桿菌則常有較強的抵抗力。繁殖體對熱敏感，消毒方法以熱力消毒為主。

（2）細菌芽胞 芽胞對消毒因子耐力最強，殺滅細菌芽胞最可靠的方法是熱力滅菌，電離輻射和環氧乙烷熏蒸法。在化學消毒劑中，戊二醛、過氧乙酸能殺滅芽胞，但可靠性不如熱力滅菌法。

（3）病毒 對消毒因子的耐力因種類不同而有很大差異，親水病毒的耐力較親脂病毒強。

（4）真菌 對干燥、日光、紫外線以及多數化學藥物耐力較強，但不耐熱（60℃1小時殺滅）。

2．微生物的數量 

污染的微生物數量越多需要消毒的時間就越長，劑量越大。

3．有機物的存在

 ①有機物在微生物的表面形成保護層妨礙消毒劑與微生物的接觸或延遲消毒劑的作用，以致于微生物逐漸產生對藥物的適應性。

②有機物和消毒劑作用，形成溶解度比原來更低或殺菌作用比原來更弱的化合物。

③一部分消毒劑與有機物發生了作用，則對微生物的作用濃度降低。

④有機物可中和一部分消毒劑。消毒劑中重金屬類、表面活化劑等受有機物影響較大，對戊二醛影響較小。

4．溫度 

隨著溫度的升高，殺菌作用增強，但溫度的變化對各種消毒劑影響不同。如甲醛、戊二醛、環氧乙烷的濕度升高1倍時，殺菌效果可增加10倍。而酚類和酒精受溫度影響小。

5．PH值 

從兩方面影響殺菌作用。①對消毒劑的作用：改變其溶解度和分子結構。②pH過高或過低對微生物的生長均有影響。在酸性條件下，細菌表面負電荷減少，陰離子型消毒劑殺菌效果好。在堿性條件下，細菌表面負電荷增多，有利于陽離子型消毒劑發揮作用。

6．處理劑量與監測

 保證消毒、滅菌處理的劑量，加強效果監測，防止再污染。

（一）物理消毒滅菌法 利用物理因子殺滅微生物的方法。包括熱力消毒滅菌、輻射消毒、空氣凈化、超聲波消毒和微波消毒等。

1．熱力消毒滅菌 高溫能使微生物的蛋白質和酶變性或凝固（結構改變導致功能喪失），新陳代謝受到障礙而死亡，從而達到消毒與滅菌的目的。在消毒中，熱可分為濕熱與干熱兩大類。

干熱消毒滅菌

干熱是指相對濕度在20％以下的高熱。干熱消毒滅菌是由空氣導熱，傳熱效果較慢。一般繁殖體在干熱80－100℃中經1小時可以殺死，芽胞需160－170℃經2小時方可殺死。

（1）燃燒法 是一種簡單、迅速、徹底的滅菌方法，因對物品的破壞性大，故應用范圍有限。

燒灼法：一些耐高溫的器械（金屬、搪瓷類），在急用或無條件用其他方法消毒時可采用此法。將器械放在火焰上燒灼1－2分鐘。若為搪瓷容器，可倒少量95％乙醇，慢慢轉動容器，使乙醇分布均勻，點火燃燒至熄滅約1－2分鐘。采集作細菌培養的標本時，在留取標本前后（即啟蓋后，閉蓋前）都應將試管（瓶）口和蓋子置于火焰上燒灼，來回旋轉2－3次。

燃燒時要注意安全，須遠離易燃易爆物品，如氧氣、汽油、乙醚等。燃燒過程不得添加乙醇，以免引起火焰上竄而致灼傷或火災。銳利刀剪為保護刀鋒，不宜用燃燒滅菌法。

焚燒：某些特殊感染，如破傷風、氣性壞疽、綠膿桿菌感染的敷料，以及其它已污染且無保留價值的物品，如污紙、垃圾等，應放入焚燒爐內焚燒，使之炭化。

（2）干烤法

 電熱培養箱：利用培養箱的熱空氣消毒滅菌。培養箱通電加熱后的空氣在一定空間不斷對流，產生均一效應的熱空氣直接穿透物體。一般繁殖體在干熱80－100℃中經1小時可以殺死，芽胞、病毒需160－170℃經2小時方可殺死。熱空氣消毒滅菌法適用于玻璃器皿、瓷器以及明膠海棉、液體石臘、各種粉劑等。滅菌后待箱內溫度降至50－40℃以下才能開啟柜門，以防炸裂。

微波消毒：微波是一種高頻電磁波，其殺菌的作用原理，一為熱效應，所及之處產生分子內部劇烈運動，使物體里外濕度迅速升高；一為綜合效應，諸如化學效應、電磁共振效應和場致力效應。目前已廣泛應用于食品、藥品的消毒，用微波滅菌手術器械包、微生物實驗室用品等亦有報告。若物品先經1％過氧乙酸或0.5％新潔爾滅濕化處理后，可起協同殺菌作用，照射2分鐘，可使殺芽胞率由98.81％增加到99.98％－99.99％。  

微波對人體有一定危害性，其熱效應可損傷睪丸、眼睛晶狀體等，長時間照射還可致神經功能紊亂。使用時可設置不透微波的金屬屏障或戴特制防護眼境等。

濕熱消毒滅菌

濕熱消毒滅菌是由空氣和水蒸氣導熱，傳熱快，穿透力強，濕熱滅菌法比干熱滅菌法所需溫度低、時間短。

（1）煮沸法 將水煮沸至100℃，保持5－10分鐘可殺滅繁殖體，保持1－3小時可殺滅芽胞。在水中加入碳酸氫鈉至1％－2％濃度時，沸點可達105℃，能增強殺菌作用，還可去污防銹。在高原地區氣壓低、沸點低的情況下，要延長消毒時間（海拔每增高300m，需延長消毒時間2分鐘）。此法適用于不怕潮濕耐高溫的搪瓷、金屬、玻璃、橡膠類物品。

煮沸前物品涮洗干凈，打開軸節或蓋子，將其全部浸入水中。大小相同的碗、盆等均不能重疊，以確保物品各面與水接觸。銳利、細小、易損物品用紗布包裹，以免撞擊或散落。玻璃、搪瓷類放入冷水或溫水中煮；金屬、橡膠類則待水沸后放入。消毒時間均從水沸后開始計時。若中途再加入物品，則重新計時，消毒后及時取出物品，保持其無菌狀態。

（2）高壓蒸汽滅菌法  高壓蒸汽滅菌器裝置嚴密，輸入蒸汽不外逸，溫度隨蒸汽壓力增高而升高，當壓力增至103－206kPa時，濕度可達121.3-132℃。高壓蒸汽滅菌法就是利用高壓和高熱釋放的潛熱進行滅菌，為目前可靠而有效的滅菌方法。適用于耐高溫、高壓，不怕潮濕的物品，如敷料、手術器械、藥品、細菌培養基等。

潛熱是指當lg100℃的水蒸汽變成lg100℃水時，釋放出2255.2J的熱量。

 高壓蒸汽滅菌的關鍵問題是為熱的傳導提供良好條件，而其中最重要的是使冷空氣從滅菌器中順利排出。因為冷空氣導熱性差，阻礙蒸汽接觸欲滅菌物品，并且還可減低蒸汽分壓使之不能達到應有的溫度。

手提式高壓蒸汽滅菌器：為金屬圓筒，分為二層，隔層內盛水，有蓋，可以旋緊，加熱后產生蒸汽。鍋外有壓力表，當蒸汽壓力升高時，溫度也隨之相應升高。該滅菌器體積小，可自發蒸汽，便于攜帶。

 操作方法如下：在滅菌器中盛水3000ml；將擬滅菌的物品隨同盛裝的桶放入滅菌器內；將蓋子上的排氣軟管插于鋁桶內壁的的方管中；蓋好蓋子，擰緊元寶螺絲，勿使漏氣；鍋下加熱，打開排氣活門，放出冷空氣（一般在水沸后排氣10－15分鐘左右），關閉放氣活門，使壓力逐漸上升至103kPa，溫度達121.3℃,維持20分鐘后，排氣至“0”時，慢慢打開蓋子。如果突然開蓋，冷空氣大量進入，蒸汽凝成水滴，使物品潮濕，且玻璃類易發生爆裂。后再關閉放氣開關，待夾層壓力表達到滅菌所需壓力時（約10分鐘后），將蒸汽控制閥移至“消毒”位置，使蒸汽進入柜室 ，柜室內的冷空氣及冷凝水可由柜室阻氣器排出，待柜室的壓力升到103－137kPa，溫度達121.3～126.2℃時，轉動壓力調節閥，使壓力與溫度保持恒定。維持30分鐘后，將蒸汽控制閥移至“排氣”位置，排氣畢，將蒸汽控制閥移至“干燥”位置；物品干燥后，將蒸氣控制閥移至“關閉”位置，待壓力指針到“0”位置和熱空氣排盡后，才能打開柜門，取出物品；關緊進氣閥。   

臥式高壓蒸汽滅菌器：其結構原理同手提式高壓蒸汽滅菌器，因其體積大，一次可滅菌大量物品。操作人員須經專業培訓，合格后方能上崗。

預真空式高壓蒸汽滅菌器：在通入蒸汽前有一預處理階段，即柜室內抽負壓至2.6kPa（空氣排除約98％），所以，預真空高壓蒸汽滅菌器除有下排氣式所具備的滅菌系統、蒸汽輸送系統、控制系統、安全系統和儀表監測指示系統外，增加抽負壓系統和空氣過濾系統。機器運轉由電腦控制。

紫外線消毒

在室溫20℃～25℃時，220V  30W紫外燈下方垂直位置1.0m處的253.7nm紫外線輻射強度應70W/cm2，低于此值時應更換，適當數量的紫外燈，確保平均每立方米應不少于1.5W。紫外線消毒時，無菌室內應保持清潔干燥。在無人條件下，可采取紫外線消毒，作用時間應30min，室內濕度20%或40%、相對濕度大于60%時，應適當延長照射時間。用紫外線消毒物品表面時，應使照射表面受到紫外線的直接照射，且應達到足夠的照射劑量。人員在關閉紫外燈至少30min后方可入內作業。

臭氧消毒

封閉無菌室內，無人條件下，采用20mg/m3濃度的臭氧，作用時間應30min。消毒后室內臭氧濃度0.2mg/m3時方可入內作業。

（二）化學試劑消毒

（1）甲醛消毒：按照甲醛（40%）10毫升／立方米、高錳酸鉀5克／立方米計算用量。不同情況下，用量有所不同，但比例為2：1。盛藥容器要大、耐熱、耐腐蝕：一般用陶瓷或玻璃容器，因為高錳酸鉀和甲醛都具有腐蝕性，且混合后反應劇烈，釋放熱量。房間要密閉：這樣熏蒸效果才會好。容器應盡量靠近門，以便操作人員迅速撤離；先將溫水倒入容器內，后加入高錳酸鉀，攪拌均勻；再加入甲醛；加入甲醛后人立即離開，密閉房間。注意順序：是將甲醛倒入高錳酸鉀溶液內。消毒時間一般為20-30分鐘。消毒后要打開門窗通風換氣。

這里說的甲醛就是40%的甲醛溶液，也就是福爾馬林，一般包裝上寫的是37%。缺點：甲醛對人體危害太大了，一般不推薦這種方法。

可以考慮用40%乳酸熏蒸，效果很不錯的。

（2）乳酸重蒸法消毒：室內溫度22 ℃，濕度75%～90%，按0.6 g/m3乳酸量共用9.6 g進行室內熏蒸，使蒸汽彌散全室，密閉門窗1 h。

附表：常見三種消毒方法的結果比較

注：Ⅰ乳酸熏蒸法；Ⅱ紫外線滅菌法；Ⅲ臭氧消毒法。
結果作方差分析，乳酸熏蒸法、臭氧消毒法與紫外線滅菌法差異均有顯著性(P＜0.05)，乳酸熏蒸法與臭氧消毒法差異無顯著性(P＞0.05)。