当高压灭菌器不可用时,对玻璃器皿进行灭菌的主要且最可靠的方法是使用标准实验室烘箱进行干热灭菌。与高压灭菌器相比,此过程利用更高的温度(通常为 160-180°C)和更长的暴露时间,以有效消灭所有微生物,包括顽强的细菌孢子。
核心原理是用长时间的高温干热代替高压灭菌器的加压蒸汽。虽然这种方法对玻璃器皿有效,但它需要更严格的参数——更高的温度和更长的持续时间——因为干热传递能量的效率低于蒸汽的湿热。
原理:干热与湿热
为什么烘箱不能直接替代高压灭菌器
高压灭菌器使用加压蒸汽快速传递热能,使其能够在较低温度(约 121°C)下在较短时间内进行灭菌。
标准烘箱使用干燥的循环空气。空气是比蒸汽效率低得多的热导体,这意味着您必须通过更强的条件来补偿才能达到相同的效果。
干热的机制
干热灭菌通过氧化细胞成分起作用,本质上是将微生物烧死。这是一个比高压灭菌器中湿热引起的蛋白质变性更慢的过程,这就是为什么时间和温度要求明显更高的原因。
干热灭菌分步指南
步骤 1:仔细清洁
灭菌只能在干净的表面上实现。任何残留的有机物都可能隔离微生物,使其免受热量影响,从而损害灭菌过程。
用适当的洗涤剂彻底清洗玻璃器皿,用纯净水(例如去离子水)多次冲洗,并确保在继续之前将其完全干燥。
步骤 2:正确准备和包装
为了在循环后保持无菌状态,物品应正确准备。
用铝箔覆盖烧瓶、烧杯和瓶子的开口。对于移液管等物品,您可以将其放入金属罐中或完全用箔纸包裹。这种屏障可防止烘箱门打开后再次污染。
步骤 3:烘箱装载和设置
不要使烘箱过载。适当的空气流通对于确保所有表面达到并保持目标温度至关重要。在所有物品之间留出足够的空间。
使用的烘箱必须能够保持一致的高温。强烈建议为此目的使用对流烘箱,它使用风扇循环空气。
步骤 4:灭菌循环
灭菌的时间和温度成反比。计时器仅在烘箱达到目标温度后才开始计时。
- 170°C (340°F) 持续 60 分钟
- 160°C (320°F) 持续 120 分钟
对于较大或密集堆放的负载,延长时间是一种谨慎的安全措施,以考虑热传递滞后。
步骤 5:冷却和储存
在循环完成且温度降至 100°C 以下之前,请勿打开烘箱门。温度快速变化可能导致玻璃器皿破裂。
冷却后,用箔纸包裹的无菌玻璃器皿可以储存在清洁、干燥、无尘的环境中,直到需要使用。
了解权衡和陷阱
材料不兼容性
干热仅适用于耐热材料,如玻璃和不锈钢。
塑料、橡胶密封件和某些类型的盖子会在这些高温下熔化或降解。务必验证被灭菌物品的每个组件都能承受高温。
不适用于液体
干热灭菌完全不适用于液体、培养基或琼脂。在达到无菌状态之前,该过程只会将液体煮沸蒸发。这些物品需要高压灭菌器或无菌过滤。
更长的循环时间
整个过程,包括预热、灭菌循环本身和冷却时间,比典型的高压灭菌器运行时间要长得多。这需要在任何工作流程中进行仔细规划。
验证挑战
就像高压灭菌器一样,仅仅运行一个循环并不能保证无菌。对于关键应用,应在负载中包含生物指示剂(含有枯草芽孢杆菌的孢子条)以验证过程是否成功。
为您的目标做出正确选择
为确保您使用正确的方法,请评估您的具体材料和目标。
- 如果您的主要重点是灭菌标准硼硅酸盐玻璃器皿(烧瓶、烧杯、瓶子):对流烘箱中的干热灭菌是您最有效和最易于使用的方法。
- 如果您的主要重点是灭菌带有塑料部件的物品(如过滤漏斗或盖子):您必须避免干热。探索化学灭菌或获取可高压灭菌的设备版本。
- 如果您的主要重点是灭菌液体或生物培养基:干热不是一个选择;您必须找到高压灭菌器或使用预灭菌过滤系统。
通过理解这些原理,即使没有高压灭菌器,您也可以自信地实现可靠的玻璃器皿无菌。
总结表:
| 关键参数 | 典型设置 | 目的 |
|---|---|---|
| 温度 | 160°C - 180°C | 消灭所有微生物,包括孢子。 |
| 170°C 下的时间 | 60 分钟 | 有效灭菌的标准循环。 |
| 160°C 下的时间 | 120 分钟 | 较低温度下的较长循环。 |
| 关键步骤 | 预清洁并干燥玻璃器皿 | 去除可能保护微生物的残留物。 |
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