等离子灭菌

o V C O m m e n t a r y 新一代灭菌技术

刊氧化氢低温等离子灭菌系统

医疗用品常用的消毒灭菌方法有很多种，其中最常用的是高温蒸气消毒，低温环氧乙烷灭菌和辐射灭菌。各种方法独有其特点、适用范围并存在局限性，而对一些热敏的、不耐潮湿和高温的器具和材料，既要求快速灭菌，又要求不存在热原，显

然，环氧乙烷化学消毒

法颇为适用，但该法存

在着消毒周期长(近二十

小时)，环氧乙烷(EtO)又

可使人体基因产生突变，

是一级致癌物质，而且

无色无味，使用起来有

很大的危险性：而EtO

的稀释物氟利昂对臭氧

层有破坏作用，不利干

环保：另外，辐射消毒

灭菌也可用于此类材料，

但辐射消毒灭菌方法又

等离子灭菌原理

等离子体是游离于固态、液态和

气态以外的一种新的物态体系，人们

通常称之为第四态。它是一种高度的

电离气体云，温度很低而且有辉光的

只能在少数专业辐照机构中进行，难

以在医院中推广。本文介绍一个新的

消毒方法——过氧化氢低温等离子灭

菌系统，与其他消毒方法相比，由于

该技术具有快速、清洁、无毒的优越

性，正逐渐被医疗部门所接受。

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等离子体含有带电粒子(电子、离子)

和不带电粒子(分子、激发态原子、亚

稳态原子、自由基)以及紫外线、^r射

线D射线等。等离子体是由某些气体

或气态物质在强电磁场作用下，形成

气体电晕放电，气体被电离而产生。

倪萍

南京军区福州总医院医学工程科

如用过氧化氢作为产生离子云的活性

主体，过氧化氢先处于初始态，当对

其施加一定强度的电场时，电子会从

某些原子中剥离出来，在电场作用

下，粒子加速运动，当剥离的电子与

原子重新组合时，或者当激活原子中

的电子从高能态转到低能态时，

就产生了辉光。

低温等离子体灭菌基本过程

和原理：

若含氧的等离子体工作物质

被充填或汽化扩散至容器内整个

空间后，当容器壁与位于容器中

心轴线上的金属冷却电极之间加

上高频电压后，扩散在容器中的

等离子体工作物质在高频电场的

作用下，其中一部分被电离为带

电粒子，形成等离子体、羟自由

基以及紫外线，与细菌或病毒产

生强烈的相互作用，特别是羟自

由基可以同几乎所有能形成有生

命细胞的分子起反应，并由此构成了

全方位对细菌或病毒的灭杀环境。根

据分子生物学的观点，细菌和病毒是

带电的，正常细胞膜上的电荷有助于

细胞对营养物质的吸收，但是当被处

理物品表面上细菌和病毒在等离子体

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新一代灭菌技术——过氧化氢低温等离子灭菌系统

高频电磁场高能量粒子自由基以

及紫外线的共同作用、轰击和辐射

下，其电荷分布被彻底破坏，如细胞

壁细胞核被电击穿，生理活动和新

陈代谢被破坏，造成细菌和病毒迅速

死亡。而由于冷却电极的作用，容器

内的温度可维持在所需要的较低温度，

这就实现了在容器内既不因高温改变

被处理物品的结构性能又能达到高效

灭菌的目的。

二过氧化氢等离子灭菌系统的

工作过程

以强生STERRAD 1 00S过氧化

氢等离子灭菌系统为例加以说明。它的灭菌过程为双循环灭菌，分四个阶段：准备期(真空期)。第一灭菌期。第二灭菌期，以及最后通风期。

(1)真空期是灭菌过程的第一阶

段，腔内压力经过抽真空降到700毫

托以下，进入等离子阶段，这时腔内压力被控制在500毫托(短循环1 O

分钟，长循环15分钟)水分蒸发并通

过真空泵抽出腔外，有助于将物品表

面或内部的残留湿气驱除干净。15分钟后通风阀打开，经过过滤的空气进

入腔体，当压力达到大气压时．真空

泵再次工作，将腔内压力降低到0．4 托。然后进入第二阶段，也即第一灭

菌期。

(2)第一灭菌期分注射阶段扩散

阶段等离子阶段。首先注射针头刺

穿含浓度为59％过氧化氢的胶囊．

由于腔内已抽为高真空，过氧化氢迅

速汽化并充分扩散，这一过程过氧化

氢已有对生物组织的致死作用。胶囊

位于卡盒中，每盒含十个胶囊，可以完成五个消毒灭菌周期，卡盒的位置和注射由软件控制和监测，注射过程

持续6分钟。然后经过过滤的空气进

入腔内(短循环2分钟，长循环1 O分钟)，使得过氧化氢扩散到腔内各个

角落以及被灭菌器械的表面。真空泵

再次将腔内压力由760托降到O．5

托，进入等离子阶段，腔内被载入持续两分钟的射频，发生辉光放电，过

氧化氢衍生出等离子体，它能干预和破坏微生物的生成，一旦射频停止，

等离子气就转换为无害的水汽和氧气。最后真空泵再次将压力从O．5托

降低到0．4托，进入第三阶段，也即

第二灭菌周期。

(3)第二灭菌周期和第一灭菌周期

完全相同。等离子阶段结束后。进入第四阶段，通风阶段。

(4)在通风阶段，进气阀打开，经

过过滤的空气进入腔内，压力回到大

气压力，灭菌过程结束。整个灭菌过

程持续55分钟，长循环72分钟。

三过氧化氢等离子灭菌系统的优越性

随着高科技的发展．利用生物

光学、橡塑．光纤和晶体等材料研制

的先进医疗器械和物品不断出现，对

这些材料，既不能用高温高压消毒处理，也不能简单地使用放射源、紫外或其他化学方法灭菌，由此而引起的医疗事故一直是困扰国内外医学界的难题。低温等离子体灭菌技术的特点主要有：(1)等离子体放电室温度可以任意调节，因此可对不适于高温高压

的材料或物品进行灭菌处理；(2)通过气体循环系统可将杀死的微生物或残余物带走；(3)等离子体被封闭在腔内，它可使所产生的电磁辐射不外

泄：(4)灭菌时间短且无毒性，它克服了蒸汽、化学或核辐照等方法使用中的不足，所以它被国际上称之为新一

代灭菌技术。

特别值得一提的是，该灭菌设备

由于体积小，只比冰箱稍大，移动方便：只需380伏三相电源就能工作，

无需单独隔离间和解毒通风设备，因此，特别适合野战、救灾等应急条件下使用。

总之，等离子灭菌技术的应用，

开创了一个低温消毒的新领域，在一些发达地区和国家，已经得到广泛的应用。在国内，也陆续有些医院开始

使用，它的快速、无毒对环境无污染，并且安装使用方便等优点越来越受到重视和欢迎。(三I四__