消毒与灭菌(医学)

第四章消毒与灭菌

石兴民概述

一消毒学的形成1人类与微生物共同生活在一个地球上。有利,有害2消毒技术的形成与发展19世纪中期以前为经验时期(1)《本草纲木》提到采用蒸汽熏蒸病人的衣服来防止疾病的传播(2)1700多年前,华佗对手术器械采用火焰灭菌(3)2600年前国外学者提出用煮沸的水清洗创伤部位和医生的手，以防伤口腐烂。(4)公元前322年前后,古希腊学者亚里士多德向亚历山大大帝建议，让士兵饮用开水，掩埋粪便以防病。(5)至1485年，威尼斯采用食醋熏蒸消毒信封。(6)1804年，Appert发现密封在容器中的食物，煮沸加热处理后就不再腐败，可以长期保存。19世纪中期以后为应用时期(1)1837年,Schwan证明,腐败作用是由微生物引起的,加热可杀死这种微生物。(2)1865,Lister将苯酚应用于外科手术。从而大大降低了复杂性骨折的病死率。Lister认为，创伤化脓的原因是由于侵入了“病芽”所致，他用2.5%石炭酸清洗伤口和医生洗手，用5%石炭酸溶液消毒器械，用5%石炭酸喷雾杀灭手术室空气中的浮游苗。Lister为外科防腐开辟了道路。

(3)Pasteur认为医院任何地方都有细菌存在,不仅手术器械和医生的手要消毒，而且还要警惕大气中的浮游病原体。(4)Koch在其《创伤感染原因的研究》和《病原微生物研究》中，不仅阐述了各种细菌的形态和生物学特征，而且也介绍了灭菌方法。所以，Koch和Pasture的功绩不仅在于他们奠定了近代细菌学的基础，而且也对消毒灭菌的方法和理论作出了重大贡献。（5）在外科防腐上，FredKilmer（弗雷德）也作出了杰出贡献，1887年他发表了《现代外科敷料》论文，1888年出版《现代外科抗菌伤口处理方法》一书，不仅传播了Lister的思想，而且对外科抗菌方面作了进一步的阐述。(6)1897年,Johnson出版了《科学的灭菌》一书，阐述了无菌技术的应用。化学消毒剂20世纪50年代,甲醛（低温蒸汽）、环氧乙烷气体和戊二醛的应用。臭氧、碘类、紫外线、微波等技术迅速发展，为成熟期。但是一个学科的技术应用广泛并不能算作一个独立的学科。一个独立学科的形成必须具备3个基本条件：①有一部奠基专著；②有一家专业杂志；③有一批专业队伍。（1）1977年美国的Block出版了《Disinfection，SterilizationandPreservation》，这部书详细介绍了消毒灭菌、防腐和保存的理论和技术，为国际消毒学科的建立奠定了基础。（2）在我国，1986年薛广波主编出版了我国消毒学的奠基专著《实用消毒学》。（3）1984年，刘育京创办我国第一家消毒学杂志《消毒与灭菌》（后改为《中国消毒学杂志》）（4）1985年，王有森等主持召开了北京国际消毒会议，此后在卫生部的领导下组织和发展了中国消毒学专业队伍。（5）1987年，国家卫生部成立了消毒专家委员会，1988年，成立了消毒学会，并发布了第1版《消毒技术规范》。我国消毒学成为一个独立学科是在20世纪80年代中期。1998年我国学科分类上将消毒学列为一个独立的二级学科，属于预防医学。二消毒学研究的内容1.研究消毒、灭菌、防腐、保藏的方法对微生物的杀灭作用及影响因素以及使用程序和条件。

2.研究消毒机制和消毒动力学消毒动力学研究，是研究微生物在物理或化学因子的作用下，微生物群体死亡的规律，并用数学式给以表达。这类研究将对物理及化学因素的使用提供理论依据，也可以为合理应用消毒灭菌剂提供指导。3研究消毒剂和物理消毒法的毒理学包括急性毒性、慢性毒性、亚急性毒性、致畸作用、致突变作用和致癌作用的研究。一种消毒、灭菌法只有在对微生物的杀灭作用是可靠的，而其毒性水平又是可接受的情况下，才可以在临床和人群中使用。4对消毒方法和措施进行费用效益分析一种消毒剂在临床上或人群中使用之后，应注意研究其使用价值，即进行费用—效益分析。费用包括直接费用和间接费用，直接费用包括购买消毒剂费用，医护人员或其他使用者花费的工时费和由于消毒方法的使用带来的物品损坏，人员伤害等，间接费用指由于使用这种消毒方法带来的其他费用的消耗。效益包括直接效益—由于这种消毒方法的采用而带来医院感染的减少及感染性疾病的减少，以及由于减少疾病而带来的诊疗费和人力物力的节省。间接效益—由于发病的减少带来的其他资源的消耗减少。病人免于生病而造成的工时增加，创造价值的增加等。5调查微生物的分布和生态学,研究微生物对消毒剂的抗药性。对外环境中微生物，尤其是致病性微生物的分布规律和变化规律进行调查，是消毒学研究的重要内容，通过这些调查，使我们知道什么地方应消毒，针对什么样的微生物进行消毒。必须就微生物对消毒剂的抗药性进行监测和研究。三消毒学的研究方法（一）、实验室研究1去除残留消毒剂持续作用的试验在消毒试验和灭菌试验中，往往需要观察消毒剂或灭菌剂的浓度和作用时间，每次试验到预定时间后，必须停止消毒、灭菌剂的作用，以观察作用至此时间的杀灭率。这就必须采用一定的方法去除残留消毒剂，消除其持续作用。一般采用化学中和法，用什么样的中和剂?这种中和剂有无中和消毒剂的作用，中和剂和消毒剂发生反应后的中和产物有无杀菌或抑菌作用，需要用中和试验来评价。除采用化学中和剂之外，也可采用物理法去除残留消毒剂。常用的有吸附法、稀释法、离心法、过滤法等，这些方法去除残留消毒剂效果如何，也需要设计试验进行评价。2评价灭菌效果的试验（1）定性载体试验将一定量的指示菌芽孢（5×105一5×106／片)污染在载体上(布片、玻片、塑料片等)，将载体放于灭菌物品内，经过一个灭菌周期之后，取出，每个载体放于一管肉汤培养基内培养，观察有无试验菌生长。（2）无菌试验检验灭菌后物品中是否仍带有活菌的试验。按规定随机抽取若干个样品，经处理后在严格无菌的条件下接种于规定的培养基，培养后观察有无细菌生长。3评价消毒效果的试验（1）定性消毒试验①最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)的测定：将消毒剂倍比稀释之后，各管加入等量双倍肉汤，然后每管加0.1ml试验菌液，培养24h后，无菌生长的最低浓度为MIC。在MIC试验中，培养24h后无菌生长的试管内加人中和剂，再培养24h，无菌生长的最低浓度为MBC值。只有通过MIC和MBC试验证明是有效的化合物，才有必要进行消毒试验和灭菌试验。

②能量试验是模拟浸泡消毒设计的。在实际应用中，常常是每过一段时间将一批污染物品放人消毒液内，不断增加消毒液的负担。能量试验是测定在这种情况下消毒液保持杀菌作用的能力。通过本试验可以确定消毒液的应用稀释度。（2）定量消毒试验这类试验是对一定量的试验微生物进行消毒，然后和对照组比较，计算出杀灭率。用杀灭率表示消毒效果。因为试验中进行微生物计数，所以称为定量试验。①定量悬浮试验：是将一定量的试验菌加入到消毒液中，作用一定时间后，采取菌—药混合物样品，经中和处理去除残留消毒剂后，接种于固体培养基，培养后进行菌落计数，并与对照组相比较，计算杀灭率。(2)定量载体试验：其设计原理是：将一定量的微生物污染在载体上，然后将载体暴露于消毒剂(或物理消毒法)，作用至规定时间后，将载体取出放于中和液内，并振荡洗菌，稀释后，接种固体培养基，培养后作活菌计数，并与对照组相比较，计算杀灭率。第一节消毒与灭菌的基本概念及要求一、有关名词的含义1.消毒：指将传播媒介上的病原微生物清除或杀灭使其达无害化（不要求芽孢）的处理。2.灭菌：指将传播媒介上的所有微生物全部清除或杀灭（要求芽孢）的处理。3.抗菌：指杀灭、抑制或阻止微生物生长繁殖的处理。一般是对活性有机体（如皮肤、粘膜）上微生物的防治(与其他消毒或灭菌药物不同，除抗微生物外，还需有刺激性小，没有毒性）。4.防腐：指防止、抑制病原微生物或其他有害微生物生长繁殖，以防止其腐败的处理。一般是对无生命有机体（如食品、药物）中微生物的防治。5.杀灭：在消毒中指使微生物彻底死亡。6.抑制：指使微生物停止生长和繁殖,一旦作用因素去除仍可复苏。二消毒与灭菌的合格标准1消毒（1）实验室①在人工染菌试验中，当阳性对照组回收菌数为1×108—5×108cfu/ml（或cfu/片）时，重复试验3次。要求悬液定量杀灭试验中，对金黄、大肠、绿脓、白色、枯草，各次的杀灭对数值均≥5.00，对龟分支杆菌脓肿亚种、白念、黑曲霉菌，KL≥3.00,对脊髓灰质炎病毒KL≥4.00，可判定为消毒合格。②载体定量杀灭试验，当试验菌量为1×106—5×106cfu/片时,要求各次的杀灭对数值均≥3.00，可判定消毒合格。即对细菌的杀灭率应不低于99.90%。（2）模拟现场试验,KL≥3.00，对照组微生物在规定范围内。杀灭对数值

(KL)＝对照组平均活菌浓度的对数值（No）－试验组活菌浓度对数值（Nx）（3）在现场试验中，对于自然菌的杀灭率应不低于90.00%，同时，未检出病原微生物，并且残留的自然菌数不超过200cfu/m3;物体表面或医护人员手消毒后，残留菌量不超过5cfu/cm2。(4)饮水消毒的标准是:大肠菌群<3(MPN/L);菌落总数<100cfu/ml。消毒措施多用于卫生防疫以及对医院中不接触无菌组织类医疗器材和环境等的处理。2灭菌灭菌合格标准:灭菌处理后单位产品上存活微生物的概率，常用灭菌保证水平（sterilityassurancelevel，SAL）来表示，通常表示为10-n，一般为10-6，即产品灭菌后有菌生长的几率不超过百万分之一。灭菌多用于医院中对需接触无菌组织的医疗器材，以及工业生产中对一次使用性无菌医疗器材和无菌药品的处理。传统的灭菌概念不够全面。无菌、无毒、无热原质、无变应原。三、消毒的指标值1杀灭率

杀灭率=2速度常数（K值与D值）：消毒试验中将微生物存活数量的对数值与消毒作用的时间相对应作图，可得一直线关系，此直线的斜率为该消毒方法的速度常数K值。

t=时间（min)No=微生物原有数

Nt=在时间t时微生物存活数

K值用以指示杀灭微生物的速度，数值越大，杀灭效率越快。D值指每杀灭90%微生物个体所需的时间（min）。D值为K值的倒数，D值越大，杀灭微生物的速度愈慢。

3温度系数（Q10）：在一定条件下，温度增加10℃，杀灭微生物所需时间的变化温度系数=

温度系数随杀菌方法和药物种类而异,系数越大,温度效应越明显。湿热的温度系数高,干热的低;甲醛的温度系数高,酚的低(只限于实验温度范围之内)。4杀灭对数值(KL)杀灭对数值(KL)＝对照组平均活菌浓度的对数值（No）－试验组活菌浓度对数值（Nx）一般要求:悬液定量试验KL≥5载体定量试验KL≥3病毒试验平均灭活对数值=logNo-logNx≥4No:阳性对照组平均病毒感染滴度Nx:试验组平均病毒感染滴度5浓度系数浓度系数=浓度系数大的消毒剂，浓度效应较明显。比如酚的浓度系数4-6,将浓度减半,作用时间需延长16-64倍。浓度系数小的消毒剂,浓度效应较差。时间的影响就突出,如环氧乙烷浓度系数为1,将作用时间缩短一半,浓度要加大一倍。6.酚系数被试消毒剂酚系数

=酚系数越大,杀灭微生物的能力越强,一般多用于酚类药物的比较.注意使用标准化的方法和菌株.四消毒与灭菌的应用（一）卫生防疫消毒：指对疫源地与疫源地以外有关对象的消毒处理，主要是防止传染病的流行。1.预防性消毒：指在未发现传染源情况下，对有可能被病原微生物污染的物品、场所和人体等进行的消毒。（公共场所、运输工具、餐具、饮水消毒等）2.疫源地消毒：指对存在或曾经存在传染源的场所进行的消毒（传染病病房和传染病病人家庭消毒）。目的是杀灭或清除传染源排出的病原微生物。3.随时消毒：指及时杀灭或清除由传染源排出的病原微生物而随时进行的消毒。4.终末消毒：指传染源因住院隔离、病愈或死亡后，对其原居住地点的最后一次彻底的消毒。（二）医院消毒：杀灭或清除医院环境中和物体上污染的病原微生物的过程。目的是防止医院感染的发生。1.医疗器材的消毒与灭菌2.医护人员手的消毒3.使用中消毒剂的污染：不得超过100cfu/ml（三）工业消毒与灭菌：指在工业生产中防止产品染菌所进行的消毒（医疗器械、制药、食品等工业）。目的是防止产品作为传染病的传播媒介，以及防止产品被微生物损坏。生物消毒:指利用生物杀灭或去除病原微生物的方法。如污水净化可利用厌氧微生物的生长来阻碍需氧微生物的存活。堆肥利用嗜热菌生长产热杀灭病原微生物。第二节物理消毒与灭菌的方法一热力：利用高温杀灭微生物，分为湿热和干热两大类1.干热（1）作用原理：通过氧化、干燥以至炭化作用而使其死亡或灭活，高温使蛋白质变性，微生物受高温氧化作用而损伤，使微生物原浆中电解质浓缩而使微生物死亡。

（2）种类1）焚烧：简单、迅速、彻底。适用于不易保存的物品，常用于处理垃圾。2）烧灼：金属、陶瓷、玻璃注意：①烧灼沾有液体的物品时，需用浸润消毒液并拧干的纱布吸干液体后再进行烧灼，以免液滴炸裂形成微生物气溶胶；②金属多次烧灼可使表面剥蚀损坏；③金属器具浸蘸酒精烧灼，并不能达到灭菌效果，因为火焰内部的温度并不高。3）干烤法：密闭烤箱，一般140—170℃，1—3小时可达消毒目的，效果可靠，因穿透力差，处理时间长，易使物品炭化，仅用于耐高温而不耐湿热、不易透过的物品。4）红外线法：是0.77—1000um波长的电磁波，有较好的热效应，以1—10um的热效应最强，可由红外线灯产生，不经空气传导，加热速度快，颜色越深吸收越多，杀菌作用强，常用于烧伤病房。注意保护眼睛。干热的缺点：穿透力差，需要的时间长。2湿热（1）作用原理：湿热主要通过破坏微生物的酶引起蛋白质凝固而使之死亡或灭活，并可使细菌核酸降解，使细菌胞质损伤。

与干热相比，湿热法消毒效果好。其理由:1)湿热的穿透力比干热大。2)湿热中细菌菌体蛋白较易凝固变性(蛋白质在含水多时易变性，含水量多，愈易凝固)。3)湿热的蒸汽有潜热存在,水由气态变为液态时放出潜热,可迅速提高被灭菌物体的温度。

潜热是指当lg100℃的水蒸汽变成lg100℃水时，释放出2255.2J(529cal)的热量。干热灭菌与湿热灭菌的比较（2）种类1）煮沸消毒：最简单、最常用的方法。将水煮沸至100℃，保持5－15分钟可杀灭细菌繁殖体，保持1－3小时可杀灭细菌芽胞。

煮沸时加入1%--2%苏打或0.5%肥皂，不仅可提高沸点(105℃)，而且可使脂肪和蛋白质易于溶解，可消除物品油污，增强消毒效果。在高原地区气压低、沸点低的情况下，要延长消毒时间（海拔每增高300m，需延长消毒时间2分钟）。此法适用于不怕潮湿耐高温的搪瓷、金属、玻璃、橡胶类物品经煮沸灭菌的物品。“无菌”有效期不超过6小时。2）压力蒸汽灭菌：

高压蒸汽灭菌器装置严密，输入蒸汽不外逸，温度随蒸汽压力增高而升高，当压力增至103－206kPa时，湿度可达121.3-132℃。高压蒸汽灭菌法就是利用高压和高热释放的潜热进行灭菌，是热力灭菌法中使用最普遍，效果最可靠的灭菌方法。适用于耐高温、高压，不怕潮湿的物品，如敷料、手术器械、药品、细菌培养基等。高压蒸汽灭菌的关键问题是为热的传导提供良好条件，而其中最重要的是使冷空气从灭菌器中顺利排出。因为冷空气导热性差，阻碍蒸汽接触欲灭菌物品，并且还可减低蒸汽分压使之不能达到应有的温度。

常用的压力蒸汽灭菌器有下排式、预真空式和脉动真空式3种。下排式又分为手提式、立式和卧式3种。

115℃，30分钟；（制药工业多用）121℃，20分钟（医疗防疫）；126℃，10分钟。

手提式高压蒸汽灭菌器卧式高压蒸汽灭菌器下排式蒸汽灭菌器操作时应注意：①彻底排除冷空气②灭菌物品包装不能过紧③装载量不得超过总体积的80%④根据物品的导热性和包装大小确定灭菌时间

预真空式高压蒸汽灭菌器：机械抽真空，使灭菌柜室内形成负压。在通入蒸汽前有一预处理阶段，即柜室内抽负压至-98.64kPa（空气排除约98％）。预真空高压蒸汽灭菌器除有下排气式所具备的灭菌系统、蒸汽输送系统、控制系统、安全系统和仪表监测指示系统外，增加抽负压系统和空气过滤系统。机器运转由电脑控制。

预真空高压蒸汽灭菌器

优点：①预真空式高压蒸汽灭菌器温度可达132－135℃，具有灭菌周期快、效率高，完成整个灭菌周期只需25分钟，节省人力、时间和能源；②冷空气排除较可靠与彻底；③对物品的包装、排放要求较宽，而且真空状态下物品不易氧化损坏的特点。缺点:①设备费、维修费较高，对柜体密封性要求较高。②存在小装量效应，即欲灭菌物品放得过少，灭菌效果反而较差。小装量效应的发生主要由于物品体积愈小，在柜内残留空气愈多，对蒸汽接触物品的阻隔作用愈大所致。为克服小装量效应，又改进为脉动真空蒸汽灭菌法，先将空气抽成-90.64kPa，再通入空气至常压或略高，如此反复3-4次，最后压力至182.4kPa，相当于132℃，持续3-4min进行灭菌。脉动真空蒸汽灭菌法优点：①反复抽气，可使柜室内物品包中的冷空气98%被抽出，加快了蒸汽对物品的穿透②对物品装载量和装载方式没有严格要求，克服了小装量效应。预真空、脉动真空法不适于液体的灭菌。高压蒸汽灭菌效果的监测：有以下三种方法。第一种是工艺监测，又称程序监测。根据安装在灭菌器上的量器（压力表、温度表、计时表）、图表、指示针、报警器等，指示灭菌设备工作正常与否。此法能迅速指出灭菌器的故障，但不能确定待灭菌物品是否达到灭菌要求。此法作为常规监测方法，每次灭菌均应进行。第二种是化学指示监测。利用化学指示剂在一定温度与作用时间条件下受热变色或变形的特点，以判断是否达到灭菌所需参数。常用的有：①灭菌指示胶带：此胶带上印有斜形白色指示线条图案，是一种贴在待灭菌的无菌包外的特制变色胶纸。在121℃经20分钟，130℃经4分钟后，胶带100％变色（条纹图案即显现黑色斜条）。不能表示包内物品达到规定灭菌剂量的处理。②灭菌指示卡放于物品包中央，处理后变色，表明经规定灭菌剂量的处理，但不能表明微生物的杀灭已达到灭菌要求。③B-D试验指示图，用于测定预真空式高压蒸汽灭菌器空气排除效果，放于中央，当指示图变色均匀而完全，表明预真空效果良好。第三种是生物指示剂监测：利用耐热的非致病性细菌芽胞作指示菌，以测定热力灭菌的效果。菌种用嗜热脂肪杆菌，本菌芽胞对热的抗力较强（100℃，5h，121℃，12min），其热死亡时间与病原微生物中抗力最强的肉毒杆菌芽胞相似。检测时应使用标准试验包，每个包中心部位置生物指示剂2个，放在灭菌柜室的5个点，即上、中层的中央各一个点，下层的前、中、后各一个点。灭菌后，取出生物指示剂，接种于溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水培养基中，置55－60℃温箱中培养48小时至7天，观察最终结果。若培养后颜色未变，澄清透明，说明芽胞已被杀灭。达到了灭菌要求。若变为黄色混浊，说明芽胞未被杀灭，灭菌失败。3）流通蒸气消毒：适用各种物品，可采用Arnold流通蒸气灭菌器或普通蒸笼进行,常压下，100℃水蒸气消毒15—30分钟可杀死细菌繁殖体,不能保证杀死芽孢。4)间歇灭菌：是利用反复多次的流通蒸气消毒法进行的,杀死细菌的繁殖体和芽孢。例如：不耐高温的含糖、牛奶的培养基，连续三日，每日一次，每次15-30分钟。5）巴氏消毒：用较低温度杀灭液体中的病原体或特定微生物，而仍保持物品中的所需不耐热物质的消毒方法。由巴斯德创用以消毒酒类，故名。目前主要用于牛乳等消毒。方法有两种：一是62℃30分钟，一是71.7℃15—30秒。二电离辐射：利用高速电子、X射线、ß射线及r射线的穿透性来杀死有害微生物的低温灭菌方法。适用于怕热物品的灭菌，广泛用于手术缝线、塑料注射器、医用手套、输血器械、纱布、脱脂棉卫生纸、透析袋、人工瓣膜等医疗器械，还用于药物、食品等方面。1.电离辐射消毒的优缺点及单位优点：温度不上升，穿透力强，不受包装限制，灭菌速度快。缺点：基本建设费用高，射线对人体有害电离辐射消毒灭菌用单位常用单位:戈瑞(Gy),1Gy等于每千克物质吸收1J的能量,即1Gy=1J/kg,过去常用单位为拉德(rad),100rad=1Gy2.电离辐射杀微生物范围广谱杀菌，可杀灭各种微生物对电离辐射抵抗力较强的细菌主要为非致病菌，如耐辐射小球菌，嗜辐射小球菌等3电离辐射消毒灭菌剂量及生物指示菌国际上对辐射灭菌的医疗产品灭菌保证水平一般都为10-6,灭菌剂量规定为25kGy,我国规定,不得小于20kGy.我国对卫生用品的消毒规定:灭菌保证水平要求为10-3,灭菌剂量不得小于12kGy欧美国家多用短小芽孢杆菌E601作为指示菌,北欧国家多用粪链球菌AS-1、圆形芽孢杆菌噬菌体作为指示菌。我国用短小芽孢杆菌E601（ATCC27142)作为指示菌，菌片染菌量为5×105—5×106cfu/片4.电离辐射灭菌的杀菌机理（1）射线直接破坏微生物的核酸、蛋白质和酶（2）射线作用于微生物的水分子产生自由基，自由基再作用于生命物质使微生物死亡。5影响电离辐射杀菌效果的应用（1）微生物种类和初始污染菌量种类，型（株），生长期（静止期抗力强）（2）氧气和含水量：氧和水分的存在能加强辐射的杀菌作用，有氧比无氧照射时对细菌繁殖体的杀灭作用强2.5-4.5倍，对细菌芽孢的作用强2-3倍。微生物处于干燥状态比潮湿状态所需剂量大，干燥24h的细菌所需灭菌剂量约为未经干燥者的3倍。（3）介质和pH值：介质成分越复杂，所需剂量越大；在酸性环境中，微生物对电离辐射更敏感。（4）其他如温度、保护剂和致敏剂的影响：温度具有促进作用，蛋白质、氨基酸、谷胱甘肽、亚硝基盐等对微生物有保护作用，卤化物等可加强电离辐射的杀菌作用。三紫外线：紫外线（10nm～400nm)紫外线A（波长320～400nm）的生理意义较小，主要是产生色素沉着作用。紫外线B（290～320nm）有部分能到达地表，对机体有抗佝偻病作用和红斑作用。这段波长的紫外线对机体的生理功能促进作用最大。紫外线C（波长190～290nm）具有极强的杀菌作用，但对正常细胞的损伤也是严重的。波长253.7nm的紫外线杀菌能力最强。1.紫外线杀灭微生物的特点（1）杀菌谱广，可杀灭各种微生物（2）不同微生物对紫外线的抗力差异较大（可相差100-200倍），抵抗力由强到弱依次为霉菌孢子>细菌芽孢>抗酸杆菌>病毒>细菌繁殖体（3）穿透性差，除石英玻璃可以穿透外，大多数物质不能透过，多用于空气、水和光滑表面的消毒。（4）化学消毒剂与紫外线起协同杀菌作用①醇类化合物：75%乙醇，杀芽孢时间由60min缩短为30min②过氧化氢：3%过氧化氢联合紫外线，30min完全灭活HBsAg(单独60min不能破坏）2灭菌机制：①破坏核酸，使DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合而形成双聚体，干扰DNA的复制与转录，致细菌死亡或变异。②破坏菌体蛋白（破坏氨基酸）③破坏菌体核糖，使核酸链断裂3.紫外线消毒装置（1）常用紫外线灯：普通直管热阴极低压汞灯，灯管采用石英玻璃。波长253.7nm，功率>30W灯，强度要求≥90uw/cm2。（2）高强度紫外线灯：功率>30W灯，强度要求≥180uw/cm2（3）低臭氧紫外线灯：臭氧含量＜1mg/h在石英玻璃中掺入氧化钛、氧化铝等物质阻挡184.9nm波长紫外线。4.影响紫外线消毒灭菌的因素：（1）照射剂量（照射强度与照射时间的乘积），消毒效果与照射剂量呈指数关系

N/N0=еK·I·t（2）温度，20--40℃，若温度下降到4℃，紫外线强度下降到室温时的1/3（3）相对湿度，不宜超过50%，湿度大于70%，可使微生物对紫外线抵抗力增强，超过80%，反而具有激活作用（4）电源电压：当电压由220V降到200V时，紫外线辐射强度降低20%。（5）有机物质的存在可明显影响紫外线消毒功效，如血液、分泌物、排泄物等。（6）照射距离：辐射强度随距离增大而降低，30W灯照射距离大于1m，对表面消毒达不到消毒效果。（7）其他如灯管质量和清洁程度、空气灰尘含量、水中溶质等。使用紫外线消毒注意事项：①注意眼睛、皮肤的保护，照射时嘱病人勿直视紫外线光源，可戴墨镜，或用纱布遮盖双眼。用被单遮盖肢体，以免引起眼炎或皮肤红斑。②紫外线灯管要保持清洁透亮。灯管要轻拿轻放。③定期监测消毒效果。紫外线的杀菌力取决于紫外线输出量的大小，灯管的输出强度随使用时间的增加而减弱。故日常消毒多采用紫外线强度计进行监测，新管（30W）不低于100μW／cm2

，使用中的旧管在50-70μW／cm2

，则需延长消毒时间；低于50μW／cm2

者必须更换。定期进行空气细菌培养，以检查杀菌效果。

四微波：用于消毒始于20世纪30年代,目前已发展为一成熟有效的物理消毒技术。微波是一种波长为1mm-1m(界于红外线与无线电波之间)、频率在300-3000MHz的电磁波。消毒灭菌用2个专用频率915MHz和2450MHz。常用于食品、部分药品、医疗器械等的消毒。1消毒作用特点（1）节能：穿透性强、瞬时可穿透到物质内部，无能量损失。（2）作用快速，可在10-9s之内完成（3）对生物体作用无选择性，杀菌谱广（4）微波消毒后无毒性、无残留物、不污染环境（5）对食品杀菌加工，不破坏其中的维生素2灭菌效果对多数细菌繁殖体和真菌：1-2min对多数细菌芽孢：2-5min对多数病毒：3-5min3灭菌机制无公认的理论热效应作用非热效应作用综合作用4影响消毒灭菌的因素1输出功率和照射时间（正向）2负载量（反向）3包装方法：包装材料必须无阻留地透过微波，同时要防止热量扩散4灭菌材料的含水量

30%-50%，过低或过高效果都不好五脉动强光：用相当于地面日光20000倍强度的白色光线做短暂的脉冲式照射，达到消毒目的。所用光线中含紫外线25%，可见光45%，红外线30%，每一脉冲持续时间200-300us，每秒闪烁照射1-20次。可用于对包装外表面、空气、水的消毒。六等离子体：1概念：等离子体是电离的气体云，它是某些中性气体分子在强电场作用下电离而形成的正负离子和中性粒子的集合体。它是由电子，分子，激发态原子，自由基等粒子以及紫外线，β射线，γ射线等组成的。因为其中的正电荷总数和负电荷总数在数值上相等，所以称其为等离子体。低温等离子体:国际上根据等离子体中离子的温度与电子的温度是否达到热平衡，可把等离子体分为平衡态等离子体和非平衡态等离子体。在平衡态等离子体中，电子和离子温度几乎相等，其温度可达到107K至108K；在非平衡态等离子体中电子温度与离子温度相差很大，电子的温度可高达104~105K，但离子温度只不过几百度乃至接近常温。通常把电子的温度很高而离子和原子之类重粒子温度较低的非平衡态等离子体称为低温等离子体。

2等离子体灭菌技术创始于20世纪60年代，1987年获得专利，美国强生公司研制的Starrad100等离子体灭菌器于1993年经FDA批准上市。3它与气体有本质上的区别。首先，它是一种导电流体，但客观上保持电中性；其次，中性分子间没有电磁力作用，而带电粒子间存在电磁力，因而导致群体运动。故等离子体被称为继固态、液态、气态以外的物质第四态。4优点：低温（继甲醛、环氧乙烷、戊二醛等低温灭菌技术），快速，无毒性残留，可在有人场合进行持续动态消毒。5杀菌效果细菌繁殖体、细菌芽孢，真菌，病毒，原虫等。6灭菌设备激光等离子体装置，微波等离子体装置，高频电磁场等离子体装置7灭菌机制（1）温度（2）紫外线（3）高压电场（4）带电粒子(电子和离子)（5）活性氧种:羟自由基(HO·)、原子氧，亚稳态的氧分子、超氧阴离子(O2-·)、臭氧（O3）、过氧化氢(H2O2)、一氧化氮(NO·)等8影响因素（1）激发频率（2）基础气体（3）放电方式（4）有机物（5）吸收气体的物品：如亚麻制品、棉纤维制品、手术缝线9应用（1）内窥镜、心血管及呼吸科怕热器材的灭菌（2）各种金属器材、玻璃器材和陶瓷制品的灭菌（2）食品工业（3）生物战剂（4）航天器及外空间标本的灭菌(5)用于改善医用生物材料的生物相容性医用生物材料是指用于取代、修复活组织的天然或人造材料。只有当它在植入生物体后不会引起凝血、毒性、过敏、致癌、免疫反应等,并且与生物体协调且能够执行预期的功能,这样的材料才具有生物相容性。低温等离子体技术可以对材料表面进行镀膜、聚合、修饰、改性等处理，这样可以改善生物材料的亲水性、透气性、血溶性,以使人造血管、血液透析薄膜等生物医用材料得到广泛应用1）眼科材料在外科手术中，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为眼内晶状体的移植材料使用得非常普遍,但它和角膜上皮细胞的接触会导致角膜上皮细胞的永久损伤。2）抗凝血材料抗凝血材料是指它植入生命体内不会引起凝血、毒性、癌变和免疫反应,并能执行预期的功能。等离子体沉积的聚合物膜的亲水性基团(如—OH、—COOH等)往往暴露在外,因此薄膜表现出良好的亲水性,并且它不受血液浓度或粘度变化的影响。未经等离子体处理的人造血管植入人体后能够引起血小板的聚集,以致形成血栓.(6)用于活体组织的灭菌及创伤的处理Eightdischargecells七过滤除菌：利用物理阻留、静电吸附等原理除去介质中的微生物主要用于不耐高温的血清、抗生素等药物以及空气、水的消毒。凡在送风系统上装备高效空气过滤器的房间，称生物洁净室。适用于无菌护理室、无菌手术室等。空气净化的进展，为重大手术的开展和治疗大面积烧伤病人防止感染，提供了更加有利的条件。生物安全柜洁净工作台生物安全柜微孔滤膜滤器层流车间复习思考题：1.湿热和干热的区别？2.影响紫外线灭菌的因素有哪些？3.常用的物理消毒灭菌方法有哪些？4选择题（1）对普通培养基的灭菌，宜采用A．煮沸法B.间歇灭菌法C.流通蒸汽灭菌法D．高压蒸汽灭菌法（2）关于紫外线杀菌，错误的是

A．杀菌作用与其波长有关B．可损伤细胞的DNA构型

C．穿透性弱，对人体无损伤D.适合空气和物体表面的消毒（3）欲杀灭芽胞，不宜采用A.高压蒸气灭菌法B．间歇灭菌法C.流通蒸气灭菌法D干烤法

第三节化学消毒灭菌法一化学消毒灭菌剂的使用原则（1）根据物品的性能及病原体的特性，选择合适的消毒剂。（2）严格掌握消毒剂的有效浓度、消毒时间和使用方法。（3）需消毒的物品应洗净擦干，浸泡时打开轴节，将物品浸没于溶液里（4）消毒剂应定期更换，挥发剂应加盖并定期测定比重，及时调整浓度。（5）浸泡过的物品，使用前需用无菌等渗盐水冲洗，以免消毒剂刺激人体组织。二用药方法（1）浸泡法选用杀菌谱广、腐蚀性弱、水溶性消毒剂，将物品浸没于消毒剂内，在标准的浓度和时间内，达到消毒灭菌目的。（2）擦拭法选用易溶于水、穿透性强的消毒剂，擦拭物品表面，在标准的浓度和时间里达到消毒灭菌目的。（3）薰蒸法加热或加入氧化剂，使消毒剂呈气体，在标准的浓度和时间里达到消毒灭菌目的。（4）喷雾法借助普通喷雾器或气溶胶喷雾器，使消毒剂产生微粒气雾弥散在空间，进行空气和物品表面的消毒。三微生物对化学消毒剂的耐受力四液体消毒剂作用机制1使微生物蛋白质变性或凝固,大多数重金属盐类、氧化剂、醇类、酚类、酸、碱均有此种作用。2干扰微生物的酶系统和代谢，如某些氧化剂、低浓度重金属盐类与细菌的-SH基结合使有关酶失去活性。3改变微生物细胞膜的通透性，如阳离子表面活性剂、脂溶剂、酚类等。4.破坏微生物的核酸。五常用化学消毒剂及作用机制1含氯消毒剂指溶于水中时能产生次氯酸的消毒剂，对细菌繁殖体、结核杆菌、真菌、病毒、阿米巴包囊体和细菌芽孢都有杀灭作用。对HBV、HCV、柯萨奇病毒、HIV、SARS-CoV等病毒有较强的杀灭作用。1）常用的有：次氯酸钠（有效氯10%）、漂白粉（有效氯25%）、漂白粉精（有效氯80%）、二氯异氰尿酸钠（有效氯60%）、三氯异氰尿酸（有效氯85%—90%）（2）杀菌机理：次氯酸的氧化、新生氧和氯化等作用有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标。含氯消毒剂中的有效氯含量，不是指氯的含量，而是指含氯消毒剂的氧化能力相当于多少氯的氧化能力。即以一定量的含氯消毒剂与酸作用，在反应完成时，其氧化能力相当于多少重量的氯气的氧化能力。因此，有效氯含量能反映含氯消毒剂氧化能力的大小。有效氯含量愈高，消毒剂的消毒能力愈强。反之，消毒能力就弱。

（3）影响含氯消毒剂的因素1）pH值越高，杀菌作用越弱2）温度在一定范围内，越高，杀菌作用越强3）有机物降低杀菌作用4）在pH值、温度、有机物量不变的情况下，浓度增加，杀菌作用增强（4）缺点：刺激性气味，对金属有腐蚀性2.过氧化物消毒剂对细菌繁殖体、结核杆菌、真菌、病毒和细菌芽孢都有高效、快速的杀灭作用。对肉毒杆菌毒素也有破坏作用。（1）常用的有：过氧乙酸、臭氧、过氧化氢、（2）杀菌机理：强大的氧化能力（3）过氧乙酸为无色透明液体，分解产物为醋酸、过氧化氢、水和氧，消毒时间短、浓度低，配制工艺简单，价格便宜，适用于室内喷雾、擦拭，浸泡（玻璃、塑料）、熏蒸（疫源地终末消毒）。（4）臭氧在常温下为强氧化性气体，稳定性差，可自行分解为氧，所以不能瓶装贮备，只能现场生产，立即使用。可用于医院污水处理、空气消毒、餐饮具消毒、物品表面消毒。（5）缺点：性质不稳定,易分解,对物品的漂白与腐蚀，不适于棉布及金属器物的消毒，臭氧对人体有毒,用于对房间内空气消毒后，至少30min人才能进入。3.醛类消毒剂40%甲醛水溶液称福尔马林，对细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、病毒都有高效、快速的杀灭作用，常用于不耐热的医疗器械和精密仪器的消毒。（1）常用的有：甲醛、戊二醛（2）杀菌机理：对微生物蛋白上羧基、羟基、氨基、硫氢基的非特异性的烷基化作用，破坏蛋白。（3）甲醛气体和液体都具有广谱杀菌作用，对人有毒性（4）戊二醛消毒时常用2%碱性溶液(pH7.6-8.6),作用10h灭菌,消毒时作用10-20min（5）缺点：刺激性气味强，腐蚀性强，潜在的致癌毒性。甲醛工作场所最高容许浓度5mg/m3,戊二醛工作场所最高容许浓度0.8mg/m3。4.环氧乙烷：低温下为无色透明液体，具有乙醚气味，10.8℃时为无色气体，可杀灭各种微生物，细菌繁殖体和芽孢之间对环氧乙烷的敏感性差异很小。（1）杀菌机理：对微生物蛋白上羧基、羟基、氨基、硫氢基的非特异性的烷基化作用，破坏蛋白。（2）优点：穿透性强，杀菌谱广，细菌繁殖体和芽孢对环氧乙烷的敏感性差异很小,对物品损害小，灭菌效果好。（3）缺点：易燃、易爆（3%）、气体有毒，液体可烧伤皮肤、致突变,环氧乙烷工作场所最高容许浓度1.82mg/m3。5醇类消毒剂（中效），常用的有：乙醇、异丙醇，常用于皮肤消毒、外科医疗器械的浸泡。（1）杀菌机理：醇使蛋白质变性（2）优点：65%—80%酒精作用5min可杀灭细菌繁殖体、结核杆菌、真菌、病毒，为中效、快速的优点不宜用于被血、脓、粪便污染的物体表面6.含碘消毒剂中效，碘酊和碘伏（聚乙烯吡咯烷酮，延长碘的杀菌时间），常用于皮肤及物品表面的消毒。（1）杀菌机理：卤化菌体蛋白，使其变性。（2）优点：广谱杀菌，刺激性小，无腐蚀性，毒性低，性质稳定。7.酚类消毒剂中低效，酚和煤酚皂溶液（来苏儿），常用于地面消毒。2%-5%的来苏儿可杀死细菌繁殖体，对结核杆菌、真菌亲脂病毒有一定杀灭作用。8季铵盐类消毒剂低效，苯扎溴铵(新洁儿灭)，可杀死细菌繁殖体和亲脂病毒,对革兰阳性菌的杀灭作用大于阴性细菌.常用于皮肤消毒，医疗器械的浸泡。优点:对皮肤粘膜无刺激,毒性小,稳定性好,对消毒物品无损害。阴离子去污剂（SDS）、肥皂可与其反应使其失活。9.氯己定（洗必泰）:低效,可杀死细菌繁殖体和有限的真菌,对革兰阳性菌的杀灭作用大于阴性细菌，抑菌能力突出。主要用于皮肤粘膜的消毒阴离子去污剂、肥皂可与其反应使其失活。10高锰酸钾可用于皮肤、粘膜及蔬菜、水果的消毒六几种新的消毒剂A二氧化氯1811年发现,最早用于造纸与纺织等工业中的漂白脱色处理,到20世纪40年代,才开始用于食品加工中的灭菌和水的消毒。目前,作为第4代消毒剂广泛应用,具有广谱、高效、快速、低毒的优点。1.理化性质（1）在常温下为黄绿色气体或红色结晶，具有强烈的刺激性，对温度、压力和光均较敏感。熔点-59.5℃,沸点9.9℃。（2）20世纪70年代，美国Bio-Cide公司将二氧化氯制成水溶液，解决了它的刺激性、不稳定性、挥发性等问题，使应用方便。（氧氯灵，消毒大王）2.对微生物的杀灭作用对细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、病毒及原虫均有高效杀灭作用。3.灭菌机制抑制细菌蛋白质的合成，破坏细胞壁和酶。4.应用（1）饮水消毒杀菌效率高，杀灭微生物、原虫和藻类；可有效去除水中的异味能提高絮凝作用，沉淀水中的铁和锰，控制水的颜色和清洁度。可直接氧化水中的腐植物及三卤甲烷前体能破坏水中的酚类、硫化物类、氰化物类、亚硝酸类物质。不与水生成次氯酸和盐酸，减少对设备和管道的腐蚀性。消毒效果较少受水的pH值和氨的影响，在水中无残留毒性。（2）食品工业中的应用饮料业中的应用食品加工器械设备的消毒食品保鲜（3）医疗卫生中的应用环境、设备、仪器（4）在农牧业中的应用牛奶管道、贮奶罐、孵鸡蛋、蘑菇、盐水虾等的消毒。B过氧戊二酸1978年被德国科学家发现,克服了过氧乙酸有刺激性味和不稳定的缺点,继承了杀菌效果好,毒性低的优点。1.理化性质分子式为C10H14O8,分子量为262,外观为白色松散粉末,常温下难溶于水,在50℃热水中溶解较快,可溶于乙醇。化学性质稳定,分解后产生戊二酸和氧气。2.对微生物的杀灭作用对细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、乙肝病毒具有良好的杀灭效果。3.影响因素（1）微生物种类（2）温度（3）pH值的影响：越高，效果越差（4）有机物（5）金属离子：对其有还原作用（6）消毒液放置时间：越长，浓度下降越大4.杀微生物机制：不详，推测可能是通过氧化作用实现的。5.应用（1）医疗器械的浸泡消毒（2）餐具的浸泡消毒（3）环境表面的消毒（4）空气消毒（5）皮肤表面的消毒C酸性氧化电位水1.概述：酸性氧化电位水是一种具有高氧化还原电位（ORP），低pH，含低浓度的有效氯的水，它是一种无色透明的液体，具有氯味，其氧化还原电位（ORP）大于或等于1100mV，pH值在2.7以下，有效氯含量一般为25mg/L～50mg/L。2.优点:它具有较强的氧化氯和快速杀灭微生物的作用，对各种微生物都有较强的杀灭作用。其具有杀菌速度快、安全可靠、不留残毒、有利于环保等特点。3.适用范围：酸性氧化电位水目前主要用于手、皮肤粘膜的消毒；也可用于餐饮具、瓜果蔬菜的消毒和物品表面的消毒以及内镜的冲洗消毒。4.注意事项：1）在有机物存在下对杀灭微生物的作用有明显影响，所以被消毒物品必须清洗干净。2）对不锈钢无腐蚀，对铜、铝和碳钢有轻度腐蚀性，用于此类金属材料制成的物品消毒应慎用。3）酸性氧化电位水宜现生产现使用，或按照卫生行政部门批准的使用要求使用。4）酸性氧化电位水的浓度监测可用精密pH试纸测定酸碱度，用测氯试纸测定有效氯含量，可直接从酸性氧化电位水发生器上读取ORP值。七消毒剂应用剂量的确定（一）浓度的计算按所含主要杀菌成分的浓度计算，不能以商品原药作为100%计算稀释浓度。（二）作用时间不得任意缩短（三）安全系数实验室测定的杀菌剂量加上安全系数作为应用剂量。八化学消毒剂使用中的问题著名消