从本质上讲，高压灭菌器的灭菌过程受四个相互依赖的参数控制。 要实现有效的灭菌，您必须控制温度、暴露时间、操作压力和蒸汽的质量。虽然通常被简化为仅指时间和温度，但所有四个因素之间的相互作用才是确保微生物被完全清除的关键。
最关键的见解是，时间、温度和压力只有在饱和蒸汽存在的情况下才有效。从腔室中完全清除环境空气是使湿热渗透并消毒负载所有表面所必需的不可妥协的原则。
高压灭菌消毒的四大支柱
高压灭菌器不是用干热或简单的压力进行消毒的；它使用的是高温蒸汽。这四个参数中的每一个都在使该过程有效方面起着独特而重要的作用。
1. 温度：杀灭力
杀死微生物的主要机制是热量。蒸汽灭菌的标准的、经过科学验证的温度是121°C (250°F)。
该温度足以不可逆地使细菌、病毒和孢子中必需的蛋白质和酶变性，从而导致其死亡。
2. 时间：确保完全暴露
必须在特定持续时间内保持目标温度，以确保完全灭菌。对于标准的 121°C 循环，最小暴露时间为15 至 20 分钟。
重要的是要了解，此计时器仅在腔室达到目标温度和压力之后开始，而不是在循环开始时。
3. 压力：实现高温的使能因素
在正常大气压下，水在 100°C (212°F) 沸腾。为了达到所需的 121°C 灭菌温度，必须增加高压灭菌器内部的压力。
这种关系是一个物理定律：通过将压力增加到比大气压高大约 15 磅/平方英寸 (psi)，水的沸点就会提高到 121°C。压力本身并不是灭菌剂；它是产生高温蒸汽所需的条件。
4. 蒸汽饱和度：关键介质
这是最常被误解的参数。如果热量不能有效地传递到物品上，灭菌就会失败，而饱和蒸汽就是这种传递的介质。
空气是热的不良导体，起着绝缘体的作用。如果空气滞留在腔室中，就会产生“冷点”并阻止蒸汽与表面直接接触。因此，清除所有空气并用饱和蒸汽替换它是该过程的基础。
这些参数如何协同工作：灭菌循环
这四个参数在自动高压灭菌循环的三个不同阶段进行管理。
阶段 1：调节（排气）
这是准备灭菌的准备阶段。真空系统将腔室中的空气抽出，使蒸汽能够进入并穿透负载，而不会有任何隔热的空气袋。
阶段 2：暴露（灭菌）
抽空后，腔室充满蒸汽，压力和温度上升到设定点（例如，121°C 和 15 psi）。循环将这些条件保持预定的时间（例如，20 分钟），在此期间发生灭菌。
阶段 3：排气（干燥）
暴露阶段结束后，蒸汽从腔室中释放，导致压力下降。这种突然的减压有助于将消毒物品上残留的水分快速蒸发掉，使它们干燥后取出。
使灭菌失效的常见陷阱
实现这四个参数看似简单，但一些常见的错误可能导致循环失败。
滞留空气和不正确的装载
如果物品包装太紧或用不允许排气的材料包裹，调节阶段就会失败。空气会滞留，阻止蒸汽到达所有表面，即使机器显示的时间和温度正确，也会使循环无效。
忽略校准
控制面板上显示的温度可能与腔室内的实际温度不符。定期校准对于验证机器设置为 121°C 时，其在物品所在位置是否确实达到 121°C 至关重要。
将压力视为目标
操作员有时会关注达到 15 psi 而不理解其原因。如果压力是在空气和蒸汽的混合物中达到的，则相应的温度将远低于 121°C，并且不会发生灭菌。真正的验证来自于监测温度，这是纯蒸汽压力的直接结果。
为您的灭菌目标做出正确的选择
您对高压灭菌过程的监控方法应取决于您对安全和合规性的具体需求。
- 如果您的主要重点是耐用实验室设备的常规灭菌： 确保您的循环持续在 121°C 和 15 psi 下运行至少 15-20 分钟，并专注于正确的装载技术以允许蒸汽渗透。
- 如果您的主要重点是液体或生物危害废物的消毒： 您必须使用特定的循环（例如，液体的慢速排气），并通过放置在负载中最具挑战性部分的生物或化学指示剂来确认渗透。
- 如果您的主要重点是确保审计合规性和保证无菌： 实施严格的定期校准计划、定期使用生物指示剂，并对每个循环进行细致的记录保存。
掌握这四个参数将高压灭菌器从一台简单的机器转变为一个可靠且可验证的保证灭菌工具。
摘要表：
| 参数 | 灭菌中的作用 | 标准值 |
|---|---|---|
| 温度 | 通过使蛋白质变性来杀死微生物 | 121°C (250°F) |
| 时间 | 在目标温度下的暴露持续时间 | 15-20 分钟 |
| 压力 | 使水以蒸汽形式达到 121°C | 高于大气压 15 psi |
| 蒸汽质量 | 传递热量；需要排气以实现渗透 | 饱和蒸汽 |
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