滅菌原理

紫外線滅菌的原理:
紫外線滅菌是用紫外線管照射進(jìn)行的。波長在220-300納米的紫外線稱為"殺生命區(qū)"，其中以260鈉米的殺菌力最強(qiáng)。紫外線作用于細(xì)胞DNA，使DNA鏈上相鄰的嘧啶堿形成嘧啶二聚體（如胸腺嘧啶二聚體），抑制了DNA復(fù)制。另外，空氣在紫外線照射下可以產(chǎn)生臭氧，臭氧也有一定的殺菌作用。紫外線透過物質(zhì)的能力很差，適用于空氣及物體表面的滅菌，與被照物的距離以不超過1.2米為易，照射時(shí)間以視紫外線燈管的功率大小、被照空間及面積大小，根據(jù)滅菌效果測定結(jié)果而定。由于紫外線對(duì)人體有傷害作用，因此，不要在紫外線燈照射下進(jìn)行操作。
氯化汞滅菌的原理：氯化汞也稱升汞，是一種劇毒的重金屬鹽殺菌劑，其殺菌的原理是Hg2+可與帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)結(jié)合，使細(xì)菌蛋白變性，酶失活。氯化汞使用濃度0.1%-0.2%，浸泡6-12分鐘時(shí)，就可以有效地殺死附著在外植體表面的細(xì)菌及真菌芽孢，滅菌效果極好。
但用氯化汞滅過菌的外植體材料要用無菌水反復(fù)多次洗滌（一般不少于5次），才可將殘留的藥劑除凈。使用氯化汞給環(huán)境造成污染，一般情況下，應(yīng)盡量用其它消毒劑滅菌，而以少用或不用氯化汞為易。
漂白粉滅菌的原理：
漂白粉為白色粉末，一般含10%-20%（質(zhì)量/體積）的次氯酸鈣[Ca(ClO)2],使用時(shí)用飽和溶液，殺菌的原理在于它分解出具有殺菌作用的氯氣。氯與蛋白質(zhì)中的氨基結(jié)合，使菌體蛋白質(zhì)氧化，代謝功能發(fā)生障礙。注意漂白粉腐蝕金屬、棉織品，刺激皮膚，易吸潮散失有效氯而失效，平時(shí)要密封儲(chǔ)藏，最好現(xiàn)配現(xiàn)用，不要儲(chǔ)藏太久。
酒精滅菌的原理：
酒精具有較強(qiáng)的穿透力和殺菌力，它使細(xì)菌蛋白質(zhì)變性。使用的濃度一般為70%-75%。處理時(shí)間15-30秒，不宜太長，因?yàn)榧?xì)胞容易收縮脫水。它具有浸潤和滅菌的雙重作用，適用于表面消毒，但不能達(dá)到徹底的滅菌，必須結(jié)合其它藥劑滅菌。
     為了提高乙醇的殺菌效果，可在乙醇溶液中加入0.1%的酸或堿,以改變細(xì)胞表面帶電荷的性質(zhì)而增加膜透性,提高乙醇的殺菌效果。
高錳酸鉀滅菌的原理：
高錳酸鉀能使細(xì)菌酶蛋白中的基氧化成二硫基而失去酶活性。濃度稀釋時(shí)起氧化作用殺死細(xì)菌，日常生活中通常用作皮膚、果蔬的表面消毒劑，在一盆清水中加幾粒高錳酸鉀就可起到殺菌的作用。
臭氧滅菌原理
"臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常溫、常壓下分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，很快自行分解成氧氣（O2）和單個(gè)氧原子（O）；后者具有很強(qiáng)的活性，對(duì)細(xì)菌有極強(qiáng)的氧化作用，將其殺死，多余的氧原子則會(huì)自行重新結(jié)合成為普通氧原子（O2），不存在任何有毒殘留物，故稱無污染消毒劑，它不但對(duì)各種細(xì)菌（包括肝炎病毒，大腸桿菌，綠濃桿菌及雜菌等）有極強(qiáng)的殺滅能力，而且對(duì)殺死霉素也很有效。"
   1、臭氧的滅菌機(jī)制及過程類屬于生物化學(xué)過程，氧化分解了細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶。
   2、直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用，破壞其細(xì)胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使細(xì)菌的物質(zhì)代謝生產(chǎn)和繁殖過程到破壞。
   3、滲透胞膜組織，侵入細(xì)胞膜內(nèi)作用于外膜脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細(xì)胞發(fā)生通透畸變，導(dǎo)致細(xì)胞溶解死亡。并且將死亡菌體內(nèi)遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、枝原體及熱原（細(xì)菌病毒代謝產(chǎn)物、內(nèi)毒素）等溶解變性滅亡。
    綜觀無菌技術(shù)對(duì)微生物作用的原理可分為抑菌、殺菌和溶菌三種。應(yīng)用臭氧作滅菌劑是屬于溶菌。所謂溶菌，即可達(dá)到"徹底、永久地消滅物體表面所有微生物"的效果。
等離子體滅菌的原理
1、等離子體的形成：
   等離子體屬于物理概念，是自然界中存在的一種物質(zhì)狀態(tài)(即固體、液體和氣體之外的第四態(tài))。低溫等離子體的產(chǎn)生通常是在幾帕到幾百帕的真空環(huán)境下，利用特定電磁電場作用，使某些中性氣體的分子產(chǎn)生連續(xù)不斷的電離，形成帶負(fù)電荷和等量帶正電荷的離子相互共存的物質(zhì)狀態(tài)，當(dāng)電離率與復(fù)合率達(dá)到平衡時(shí)，這種穩(wěn)定存在的物質(zhì)形態(tài)就稱之為等離子體。
   同一種物質(zhì)的不同狀態(tài)，表示這種物質(zhì)中粒子所具有不同的能量，例如固體冰獲得能量融化成水，水獲得能量汽化成水蒸氣，水蒸氣在特定的物理?xiàng)l件下又可形成等離子體，由此可知等離子體是一種能量更高的物質(zhì)聚集態(tài)。組成等離子體的不僅有分子和原子，還有許多帶電粒子，其粒子的能量約從幾eV（電子福特）到幾千eV不等，因而，其具有特殊的理化性能，在與物質(zhì)的相互作用中會(huì)產(chǎn)生許多特殊的物理和化學(xué)效應(yīng)。例如：過氧化氫（雙氧水）是普通的臨床消毒液，但需要將器械完全浸泡2小時(shí)以上，才能達(dá)到高級(jí)消毒水平；而等離子體滅菌器將極少量雙氧水（2～5ml/次）激發(fā)成過氧化氫等離子體，可在幾十秒鐘的時(shí)間內(nèi)、35～45℃條件下將106cpu/片的枯草桿菌芽孢全部殺滅，達(dá)到滅菌水平；而用環(huán)氧乙烷殺滅同樣的芽孢菌片，需要2小時(shí)以上。由此可以看出等離子體滅菌的效率所在。
    2、等離子體滅菌器的作用原理：
    H2O2等離子體能夠在常溫條件下實(shí)現(xiàn)快速、干燥滅菌的目的，是多種滅菌條件綜合作用的結(jié)果：
    （1）活性基團(tuán)的作用：等離子體中含有的大量活性氧離子、高能自由基團(tuán)等成分，極易與細(xì)菌、霉菌、芽孢和病毒中蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)而變性，從而使各類微生物死亡。
    （2）高速粒子擊穿作用：在滅菌實(shí)驗(yàn)后通過電鏡觀察，經(jīng)等離子體作用后的細(xì)菌菌體與病毒顆粒圖像，均呈現(xiàn)千瘡百孔狀，這是由具有高動(dòng)能的電子和離子產(chǎn)生的蝕刻和擊穿效應(yīng)所致。
    （3）紫外線的作用：在激發(fā)H2O2形成等離子體的過程中，伴隨有部分紫外線產(chǎn)生，這種高能紫外光子（3.3～3.6eV）被微生物或病毒中蛋白質(zhì)所吸收，致使其分子變性失活。
輻射滅菌的原理
輻射滅菌的優(yōu)點(diǎn)是：(1)滅菌徹底，無污染和殘毒，也不會(huì)產(chǎn)生感生放射性。(2)滅菌在常溫下進(jìn)行，即"冷滅菌"，不影響中藥成分。(3)產(chǎn)品可以在包裝后滅菌，沒有二次染菌問題，只要包裝不透菌，可以長期保證質(zhì)量。(4)適合大或小批量連續(xù)作業(yè)，節(jié)約能源，成本低廉。
1 γ射線輻照中藥滅菌的原理
1．1 電離輻射：電離輻射指的是那些能直接地或間接地通過初級(jí)或次級(jí)過程而使物質(zhì)產(chǎn)生電離效應(yīng)的輻射。用于輻射加工的輻射源主要是：電子加速器產(chǎn)生的高能電子束，能量在0．5～10 MeV；放射性同位素60Co或137cs放射出的γ射線，目前國內(nèi)中藥輻射滅菌大多數(shù)采用60Co-γ射線。
1．2 60Co-γ射線輻射滅菌的生物學(xué)過程：高能射線照射物質(zhì)后會(huì)引起物質(zhì)中的微生物、昆蟲等發(fā)生一系列物理學(xué)效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物學(xué)效應(yīng)達(dá)到殺蟲、滅菌的效果。其相互作用過程大致分為5個(gè)階段：物理階段、物理化學(xué)階段、化學(xué)階段、生物化學(xué)階段、生物學(xué)階段。利用輻射的生物學(xué)效應(yīng)，就可以實(shí)現(xiàn)抑制發(fā)芽、延緩生理過程、滅菌、殺蟲和防霉等目的。
1．3 輻照劑量與效應(yīng)的關(guān)系：輻射滅菌劑量由中藥所含的細(xì)菌種類、初始染菌數(shù)、微生物的輻射敏感性以及輻照環(huán)境條件決定。實(shí)際應(yīng)用中常用將存活的微生物降低到十分之一時(shí)所需要的劑量．即D10值。如果需要輻照的中藥產(chǎn)品初始染       菌數(shù)為N。，輻照后要求達(dá)到的細(xì)菌數(shù)為N，則所需要的輻照劑量D=KD10lgN。／N，K值由經(jīng)驗(yàn)得出。
環(huán)氧乙烷滅菌原理
環(huán)氧乙烷（EO）是一種光譜滅菌劑，可在常溫下殺滅各種微生物，包括芽孢、結(jié)核桿菌、細(xì)菌、病毒、真菌等。EO可以與蛋白質(zhì)上的羧基（-COOH）、氨基（-NH2）、硫氫基（-SH）和羥基（-OH）發(fā)生烷基化作用，造成蛋白質(zhì)失去反應(yīng)基因，阻礙蛋白質(zhì)的正?；瘜W(xué)反應(yīng)和新陳代謝，從而導(dǎo)致微生物死亡。EO也可以抑制生物酶活性。EO穿透性很強(qiáng)，可以穿透微孔，達(dá)到產(chǎn)品內(nèi)部相應(yīng)的深度，從而大大提高滅菌效果，目前醫(yī)療器械廣泛采用EO進(jìn)行滅菌。
環(huán)氧乙烷滅菌裝置是一次性使用無菌醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，安裝操作、使用管理有其特殊要求，是安全防范監(jiān)管重點(diǎn)。環(huán)氧乙烷是易燃易爆的有毒氣體，分子式為C2H4O，具有芳香的醚味，在4°C時(shí)候相對(duì)密度為0.884，沸點(diǎn)為10.8°C,其密度為1.52g/cm3，在室溫條件下，很容易揮發(fā)成氣體，當(dāng)濃度過高時(shí)可引起爆炸。今年揚(yáng)州市客樂醫(yī)用器械廠環(huán)氧乙烷滅菌車間發(fā)生爆炸，造成1人死亡、1人重傷，車間嚴(yán)重受損。在此，特別提醒各使用單位要高度注意環(huán)氧乙烷的安裝、使用操作、貯存的安全。
環(huán)氧乙烷滅菌裝置應(yīng)符合IEC1010－1和1010－2及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，滅菌車間的管理應(yīng)執(zhí)行一次性使用無菌醫(yī)療器械產(chǎn)品（注、輸器具）生產(chǎn)實(shí)施細(xì)則要求：一是制定滅菌工藝守則和環(huán)氧乙烷使用存放管理制度，專人負(fù)責(zé)，并持證上崗，操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定程序操作貯存；二是環(huán)氧乙烷的儲(chǔ)存罐應(yīng)保存在陰涼、通風(fēng)、防曬處，高溫季節(jié)可采用水淋降溫，鋼瓶充裝量不得大于0、79kg/L，瓶口必須關(guān)緊，防止?jié)B漏；三是貯存場所應(yīng)有易燃、易爆、有毒警示標(biāo)志，并配備消防器材；四是滅菌車間周圍30-50米范圍內(nèi)不得有明火作業(yè)、變電設(shè)備、轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)及其它可發(fā)生火花的設(shè)備與操作；五是消毒過程中，嚴(yán)禁穿有釘?shù)男M(jìn)入現(xiàn)場，嚴(yán)禁在操作現(xiàn)場抽煙，以防引起爆炸事故；六是消毒結(jié)束打開滅菌器時(shí)，必須先打開門窗及通風(fēng)設(shè)備，室內(nèi)環(huán)氧乙烷氣味很濃時(shí)，不得開啟電燈照明及手電照明（防爆燈除外）；七是對(duì)滅菌排放的環(huán)氧乙烷殘留氣應(yīng)進(jìn)行妥善處理并達(dá)到相應(yīng)的環(huán)保要求；八是應(yīng)具有與滅菌能力相適應(yīng)的解析區(qū)域并建立解析管理制度。

預(yù)真空壓力蒸汽滅菌器滅菌原理和方法
（1）滅菌原理：利用機(jī)械抽真空的方法，使滅菌柜室內(nèi)形成負(fù)壓，蒸汽得以迅速穿透到物品內(nèi)部進(jìn)行滅菌。整齊壓力達(dá)到205.8kpa，溫度達(dá)132℃或以上，開始滅菌，到達(dá)滅菌時(shí)間后，抽真空使滅菌物品迅速干燥。根據(jù)一次性或多次抽真空的不同，分為預(yù)真空和脈動(dòng)真空兩種，后者因多次抽真空，空氣排除更徹底，效果更可靠。
（2）滅菌方法：
1）預(yù)真空壓力滅菌方法：預(yù)真空壓力蒸汽滅菌整個(gè)過程約25分鐘。
1、將待滅菌的物品放入滅菌柜內(nèi)，關(guān)好柜門；
2、將蒸汽通人夾層，使壓力達(dá)107.8KPa預(yù)熱4分鐘；
3、啟動(dòng)真空泵，抽除柜室內(nèi)空氣使壓力達(dá)2.0--2.7kpa；
4、停止抽氣，向柜室內(nèi)輸入飽和蒸汽，使柜室壓力達(dá)205.8kpa溫度大、達(dá)132℃，維持滅菌時(shí)間4分鐘；
5、停止輸入蒸汽再次抽真空使壓力達(dá)8.0kpa，使滅菌物品迅速干燥；
6、通過過濾后的潔凈干燥空氣，使滅菌室壓力回復(fù)為零，溫度降至60℃以下，即可開門取出物

醫(yī)用消毒薰滅菌原理
甲醛是一種高效能化學(xué)滅菌劑。不易燃、不爆炸、不腐蝕金屬。它能與蛋白質(zhì)中的氨基酸結(jié)合而使蛋白變性，使酶的活性消失。故有強(qiáng)大的殺菌作用。高錳酸鉀(PP)為強(qiáng)力的氧化劑。與有機(jī)物相遇即釋放氧而將有機(jī)物氧化，故有殺菌作用。
氏殺菌是利用低于100攝氏度的熱力殺滅微生物的消毒方法，由德國微生物學(xué)家巴斯德于1863年發(fā)明，至今國內(nèi)外仍廣泛應(yīng)用于牛奶、人乳及嬰兒合成食物的消毒。
新鮮原奶中的生物活性物質(zhì)十分怕熱，如果用攝氏100度的消毒方法，則原奶中的生物活性物質(zhì)將被破壞，而且原奶中的維生素、蛋白質(zhì)等也有損失。
巴斯德通過大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，如果原奶加工時(shí)溫度超過85℃，則其中的營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)會(huì)被大量破壞，但如果低于85℃時(shí)，則其營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)被保留，并且有害菌大部分被殺滅，有些有益菌卻被存留。所以，將低于85℃的消毒法稱作巴氏消毒法，可以說，這是新鮮牛奶最科學(xué)、最好的加工工藝。采用巴氏滅菌法生產(chǎn)的鮮奶，其營養(yǎng)價(jià)值和保健功能與新鮮原奶基本相同。
現(xiàn)用的巴氏殺菌方法一般有兩種：一是加熱到61.1～65.6攝氏度之間，30分鐘；二是加熱到71.7攝氏度，至少保持15秒鐘。
由于巴氏消毒法所達(dá)到的溫度低，故達(dá)不到滅菌的程度。但是它可使布氏桿菌、結(jié)核桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌等致病微生物死亡，可以使細(xì)菌總數(shù)減少90％－95％，故能起到減少疾病傳播，延長物品的使用時(shí)間的作用。另外，這種消毒法不會(huì)破壞消毒食品的有效成份，且方法簡單。