实验室玻璃器皿灭菌的标准规程始于彻底清洁以去除所有残留物,然后使用干热烘箱或高压灭菌器进行灭菌循环。在这两种方法之间做出选择是最关键的决定,因为它取决于您的工作性质和待灭菌的材料。
灭菌的核心挑战不仅仅是遵循一个步骤,而是理解其背后的原理。真正的无菌是通过首先通过清洁去除所有物理和化学残留物,然后选择适当的基于热的方法——湿热(高压灭菌器)或干热——来消除所有微生物生命来实现的。
基础:为什么正确清洁是不可或缺的
在施加任何热量之前,玻璃器皿必须在物理和化学上是干净的。污垢、油脂或化学薄膜会阻碍灭菌,这种现象被称为“绝缘效应”。
去除有机物和化学残留物
任何碎屑,从一粒灰尘到一层油膜,都可能使微生物免受灭菌剂(热量)的影响。这会在无菌表面上留下非无菌的“口袋”,从而完全使灭菌过程失效。
标准清洁程序
首先使用合适的实验室洗涤剂和刷子对手动擦洗玻璃器皿。确保清洁到所有内部表面。擦洗后,用自来水彻底冲洗,以去除所有洗涤剂残留物。
最后冲洗:去离子水的重要性
自来水冲洗后,用去离子水(DI)或蒸馏水进行最后一次冲洗(通常 3 次)。这一关键步骤可以去除自来水中留下的矿物质沉积物和其他离子,这些物质可能会在加热过程中粘在玻璃上,并干扰未来的实验。
选择您的灭菌方法
玻璃器皿热灭菌的两种主要方法是干热和湿热。它们不能互换使用。
方法 1:干热灭菌(热空气烘箱)
干热灭菌通过氧化杀死微生物。它是必须保持干燥的物品的首选方法,例如空烧瓶、瓶子、金属仪器、油或粉末。
该过程涉及将清洁、干燥的玻璃器皿放入热空气烘箱中。常见的温度和时间组合包括170°C (340°F) 保持 1 小时或160°C (320°F) 保持 2 小时。请记住,此时间仅在烘箱内容物达到目标温度后才开始计算。
方法 2:湿热灭菌(高压灭菌器)
高压灭菌器使用高压饱和蒸汽进行灭菌。它比干热效率高得多,因为蒸汽在物品上冷凝时能更有效地传递热量。
这是大多数实验室的黄金标准,用于灭菌含有液体的玻璃器皿(如培养基)、手术器械和一般实验室设备。标准循环是121°C (250°F) 在 15 psi 压力下至少 15-20 分钟。所需时间可能因体积较大而增加。
分步灭菌规程
此通用规程可适用于干热烘箱或高压灭菌器。
步骤 1:彻底清洁
如上所述,用洗涤剂清洗,用自来水冲洗,最后用去离子水冲洗。如果使用干热烘箱,请确保玻璃器皿完全干燥。
步骤 2:准备灭菌器
用铝箔盖住烧瓶、烧杯和瓶子的开口。这可以防止污染物在循环完成后进入。如果使用高压灭菌器,您也可以使用专用的高压灭菌袋或纸张。在物品上贴一条灭菌指示条,以便直观确认其已通过循环。
步骤 3:装载灭菌器
将物品排列在烘箱或高压灭菌器中,以确保空气或蒸汽能够自由流通。不要使腔室过载。如果可能,物品之间或与腔室壁不应接触。
步骤 4:运行循环
根据您选择的方法和待灭菌的物品选择适当的循环(例如,干烘箱中 170°C 保持 1 小时,或高压灭菌器中 121°C 保持 15 psi 20 分钟)。始终在循环中包含生物或化学指示剂,以验证是否达到了灭菌条件。
步骤 5:冷却和储存
让灭菌器完成其循环,包括冷却阶段。切勿打开仍在加压的热高压灭菌器。循环完成后且腔室安全打开后,即可取出玻璃器皿。将无菌物品存放在清洁、干燥、无尘的环境中,直到需要使用,并保持铝箔盖到位。
了解权衡
选择错误的方法可能导致实验失败、设备损坏或灭菌不完全。
高压灭菌器:优点和缺点
高压灭菌器的主要优点是其效率。它在比干热更低的温度和更短的时间内达到无菌状态。但是,它不适用于对水敏感的材料,如油和粉末,并且产生的玻璃器皿将是湿的。
干热烘箱:优点和缺点
干热烘箱的主要好处是能够产生无菌、干燥的玻璃器皿,可用于非水性物质。主要缺点是循环时间非常长,并且需要的高温可能会损坏某些带有橡胶密封件的塑料或物品。
应避免的常见陷阱
最常见的失败是清洁不彻底,这会留下保护微生物的生物膜。其他常见错误包括装载不当(过度拥挤)、为负载大小选择错误的循环时间和灭菌后污染(由于储存或处理不当)。
为您的应用做出正确的选择
您的具体目标决定了正确的规程。
- 如果您的主要重点是微生物学或细胞培养:对所有培养基和大多数玻璃器皿使用高压灭菌器,因为它是销毁所有形式的微生物生命(包括顽固的孢子)最可靠的方法。
- 如果您需要灭菌空玻璃器皿、金属仪器或耐热粉末/油:使用干热烘箱以确保最终产品完全干燥且无水分。
- 如果您在没有实验室级灭菌器的地方工作(例如家庭真菌学或罐装):压力罐可以作为高压灭菌器,提供比家用烤箱中任何干热方法更有效的湿热灭菌。
通过将正确的灭菌规程与您的特定需求相匹配,您可以确保工作的完整性和成功。
摘要表:
| 步骤 | 关键操作 | 目的 |
|---|---|---|
| 1 | 彻底清洁和去离子水冲洗 | 去除可能遮蔽微生物的残留物 |
| 2 | 选择方法:干热与高压灭菌器 | 将方法与材料(干燥物品与液体)相匹配 |
| 3 | 正确准备和装载 | 确保空气/蒸汽流通顺畅 |
| 4 | 运行经过验证的循环 | 使用指示剂确认无菌状态 |
| 5 | 正确冷却和储存 | 防止灭菌后污染 |
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