对于大多数标准应用，一旦腔室达到121°C (250°F) 的温度，高压灭菌循环需要至少15到20分钟的灭菌时间。然而，这仅仅是“保持时间”，而整个循环持续时间——从开始到结束——要长得多，完全取决于被灭菌的材料。
关键在于，高压灭菌并非关注总循环时间，而是要确保整个负载在目标温度下保持所需的时间。负载的大小、密度和类型是决定实际所需时间的最重要因素。
高压灭菌器如何实现灭菌
高压灭菌器本质上是一个压力室，它利用高压蒸汽杀死微生物，包括顽强的细菌孢子。这个过程比简单的煮沸或干热更有效。
饱和蒸汽的威力
高压灭菌器有效性的关键是饱和蒸汽。在压力下，这种蒸汽能比干燥空气更有效地将热能传递给物品，迅速使微生物生存所需的蛋白质和酶变性。
压力的关键作用
机器内部的高压有一个主要目的：提高水的沸点。在正常大气压下，水在100°C沸腾。通过增加压力，高压灭菌器允许蒸汽在121°C或更高温度下存在，这是快速可靠灭菌所需的温度。
为什么“20分钟”只是起点
广为引用的15-20分钟持续时间仅指灭菌阶段本身。完整的高压灭菌过程由多个阶段组成，总时间可能从30分钟到一小时以上不等。
1. 加热和加压时间
高压灭菌器必须首先加热水以产生蒸汽，然后利用蒸汽排出腔室中的空气。然后它会建立压力，直到内部环境达到121°C的目标温度。这个阶段可能需要10-20分钟或更长时间。
2. 灭菌保持时间
这是“15-20分钟”计时开始的阶段。在此期间，负载保持在灭菌温度下，以确保所有微生物都被杀死。对于较大或较密的负载，此保持时间必须延长。
3. 排气和冷却阶段
保持时间结束后，蒸汽被排出，压力缓慢恢复到环境水平。然后内容物必须冷却到安全温度才能打开门。对于液体循环，此阶段特别慢，以防止溢出。
导致灭菌失败的常见陷阱
实现真正的无菌不仅仅是设置一个计时器。一些常见的错误可能会损害整个过程，导致内容物在完成整个循环后仍未灭菌。
装载不当
高压灭菌器装载过满是导致失败的最常见原因。如果蒸汽不能自由循环并渗透到负载的每个表面，就会留下冷点，这些点中的物品将无法灭菌。
滞留空气
空气是蒸汽灭菌的敌人。任何滞留的空气袋都会形成一个绝缘屏障，阻止蒸汽到达物品表面。现代高压灭菌器在注入蒸汽前会运行真空循环以去除空气，但包装不当的物品仍可能滞留空气。
循环选择不正确
为液体使用“重力/固体”循环会导致它们在快速排气阶段剧烈沸腾溢出。相反，为固体物品使用“液体”循环效率低下，并会大大增加总循环时间。
误解范围
请记住，高压灭菌器使用湿热来破坏生物体。它们不去除化学污染。受化学污染的玻璃器皿或器械必须在放入高压灭菌器之前进行清洁。
为您的目标做出正确选择
为确保无菌，您必须将循环参数与特定负载匹配。考虑材料及其密度，而不仅仅是通用时间。
- 如果您的主要目的是灭菌未包装的金属器械或玻璃器皿：在121°C下标准15-20分钟的保持时间通常足够，总循环时间约为30-40分钟。
- 如果您的主要目的是灭菌液体或实验室培养基：您必须使用专用的液体循环，并进行缓慢、受控的排气，将总循环时间推至60分钟或更长时间。
- 如果您的主要目的是对生物危害废物进行去污：您可能需要将保持时间增加到30-60分钟，以确保蒸汽完全渗透致密的绝缘材料。
理解这些原则可确保您将高压灭菌器作为实现无菌的精密仪器，而不仅仅是一个简单的厨房计时器。
总结表：
| 因素 | 对循环时间的影响 | 关键考虑事项 |
|---|---|---|
| 负载类型（固体 vs. 液体） | 液体：显著更长（总计60+分钟） | 使用专用液体循环以防止溢出。 |
| 负载大小和密度 | 较大/较密：更长的加热和保持时间 | 避免装载过满以确保蒸汽渗透。 |
| 灭菌保持时间 | 在121°C下至少15-20分钟 | 这只是总循环的一个阶段。 |
| 常见总循环时间 | 30分钟到一小时以上 | 取决于上述因素和高压灭菌器型号。 |
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