灭菌使用哪些材料？为您的实验室设备匹配正确的方法

灭菌所用的“材料”并非指具体的物质，而是指根据其消灭所有微生物生命的能力而选择的物理或化学制剂。主要方法分为四类：高温热力（蒸汽和干热）、化学制剂（气体和液体）、辐射（伽马射线和电子束）以及用于液体的无菌过滤。制剂的选择完全取决于待灭菌物品的材料成分，因为不兼容的方法可能导致熔化、降解或其他严重损坏。

灭菌的核心原则并非寻找一种优越的方法，而是将正确的灭菌剂与待处理的材料相匹配。核心挑战是在不损害物品完整性或功能性的前提下，实现微生物的完全灭活。

按制剂分类了解灭菌方法

任何灭菌过程的有效性都取决于其杀死或清除所有形式微生物生命（包括高抵抗性细菌孢子）的能力。每种方法都采用不同的作用机制，使其适用于特定的一组材料。

热力灭菌

热力是最常见、最可靠且最具成本效益的灭菌方法，但它仅适用于耐热材料。

蒸汽（高压灭菌器）：此方法使用高压蒸汽，温度通常为121°C或134°C。水分至关重要，因为它能有效地传递热量并使微生物蛋白质变性。它是灭菌手术器械（不锈钢）、实验室玻璃器皿和可高压灭菌塑料（如聚丙烯）的黄金标准。
干热：在烘箱中进行，此方法使用更高的温度（160-180°C），但时间比高压灭菌长得多。由于干燥空气传热效率较低，它适用于不能接触水分的材料，如粉末、油类和某些可能易受腐蚀的金属器械。

化学灭菌

化学方法对于对热或湿敏感的物品至关重要。

环氧乙烷（EtO）气体：环氧乙烷是一种高效且渗透性强的气体，即使预先包装，也能对带有长内腔的复杂设备进行灭菌。它是许多一次性医疗设备、电子产品和塑料（如PVC和聚乙烯）的首选方法，这些材料会因热或辐射而损坏。然而，环氧乙烷有毒，需要长时间的通风以去除残留气体。
过氧化氢（H₂O₂）等离子体：这种低温方法将过氧化氢汽化，然后将其激发成等离子态以杀死微生物。它比环氧乙烷更快，其副产物（水和氧气）无毒，无需长时间通风。它常用于内窥镜和电探头等热敏器械。
液体化学灭菌剂：戊二醛和过氧乙酸等溶液可通过浸泡物品进行“冷灭菌”。这通常适用于不能承受高温的半关键医疗设备，尽管要实现真正的无菌需要严格控制浸泡时间和浓度。

辐射灭菌

辐射是一种高效、低温的方法，主要用于一次性医疗产品的大规模工业灭菌。

伽马射线灭菌：此过程使用钴-60作为源发射高能伽马射线。这些射线具有出色的穿透力，可以对完全密封和包装的产品进行灭菌，如注射器、导管、植入物和缝合线。
电子束（E-beam）：电子束使用高能电子流对产品进行灭菌。其穿透力低于伽马射线，但处理时间明显更快（几秒钟对几小时）。它非常适合大批量、相对低密度的产品。

过滤灭菌

与其他杀死微生物的方法不同，过滤通过物理方式从液体或气体中去除微生物。

无菌过滤：此技术将溶液通过孔径足够小（通常为0.22微米）的过滤器，以捕获细菌。它是灭菌热敏液体（如药物、蛋白质溶液和细胞培养基）的唯一可行方法，且不会使活性成分变性。

关键因素：材料兼容性

最重要的决定是选择一种不会降解物品材料的灭菌方法。不正确的选择可能导致设备无用或不安全。

金属（例如不锈钢）：极其耐用，非常适合蒸汽高压灭菌。
玻璃：高度耐热，非常适合高压灭菌和干热灭菌。
塑料和聚合物：这是最复杂的类别。有些，如聚丙烯和聚碳酸酯，可以承受高压灭菌。许多其他材料，包括聚乙烯和PVC，会熔化或变形，需要低温方法，如环氧乙烷或辐射。然而，辐射可能会改变某些塑料的物理性能，导致变色或脆化。
电子产品和复杂设备：这些物品对热和湿都高度敏感。低温气体方法，如环氧乙烷或过氧化氢等离子体，是唯一合适的选择。
液体和生物制品：对于稳定的水溶液，如生理盐水，高压灭菌效果很好。对于热不稳定的药物或培养基，无菌过滤是必不可少的选择。

为您的物品做出正确选择

最佳灭菌方法取决于您的物品材料成分及其预期用途。

如果您的主要关注点是可重复使用的手术器械或实验室玻璃器皿：高压灭菌（蒸汽灭菌）是行业标准，因为它具有无与伦比的可靠性、速度和成本效益。
如果您的主要关注点是一次性塑料医疗设备（例如注射器、导管）：伽马射线或电子束辐射是工业规模、预包装灭菌的首选方法。
如果您的主要关注点是热敏电子设备（例如内窥镜、探头）：低温方法，如环氧乙烷（EtO）或过氧化氢气体等离子体，是防止损坏所必需的。
如果您的主要关注点是热敏液体（例如药物、培养基）：灭菌级过滤是唯一可以在不降解溶液的情况下去除微生物的方法。

最终，选择正确的灭菌方法是一个关键的决定，它直接影响材料的完整性、患者安全和产品功效。

总结表：

灭菌方法	主要制剂	理想材料类型
热力灭菌	蒸汽，干热	不锈钢，玻璃，耐热塑料（例如聚丙烯）
化学灭菌	环氧乙烷，H₂O₂等离子体	热敏塑料（例如PVC），电子产品，复杂设备
辐射灭菌	伽马射线，电子束	预包装一次性设备（例如注射器，导管）
过滤灭菌	膜过滤器	热敏液体（例如药物，培养基）