消毒与灭菌

巴氏消毒法(Pasteurization)
法国微生物学家巴斯德首创，既保持食物的营养和风味， 又进行了消毒。
低温维持法（LTH）：62℃Байду номын сангаас30min
高温瞬时法（HTST）：72℃，15~30sec
超高温瞬时法（UHTS）：135-150 ℃ ,2-8sec
可杀灭无芽孢的病原菌
用于食品工业中牛乳、啤酒、果汁、酱油等消毒
生物指示剂监测：
利用耐热的非致病性细菌芽胞作指示菌，以测定热力灭菌 的效果。 菌种用嗜热脂肪杆菌，本菌芽胞对热的抗力较强，其热死 亡时间与病原微生物中抗力最强的肉毒杆菌芽胞相似。生物指 示剂有芽胞悬液、芽胞菌片以及菌片与培养基混装的指示管。 检测时应使用标准试验包，每个包中心部位置生物指示剂2 个，放在灭菌柜室的5个点，即上、中层的中央各一个点，下层 的前、中、后各一个点。
所用光线中含紫外线25
% ,可见光45 % ,红外光30% 每一脉冲持续时间为200～300μ s 经数次闪烁照射，当功率为1. 5 J / cm2 时,可使金黄 色葡萄球菌减少107 以上;功率为4. 0 J / cm2 时,对枯 草杆菌芽孢亦可达上述杀灭效果。 可用于包装外表面、空气和水的处理

工艺监测（程序监测）： 根据安装在灭菌器上的量器（压力 表、温度表、计时表）、图表、指示针、 报警器等，指示灭菌设备工作正常与否。
化学指示监测：
利用化学指示剂在一定温度与作用时间条件下受热变色或 变形的特点，以判断是否达到灭菌所需参数。常用的有： 自制测温管： 将某些化学药物的晶体密封于小玻璃管内（长2cm,内径 1~2mm）制成。常用试剂有苯甲酸（熔点121－123℃）等。灭 菌时，当温度上升至药物的熔点，管内的晶体即熔化，事后， 虽冷却再凝固，其外形仍可与未熔化的晶体相区别，此法只能 指示温度，不能指示热持续时间是否已达标，因此是最低标准 。主要用于各物品包装的中心情况的监测。 3M压力灭菌指示胶带： 此胶带上印有斜形白色指示线条图案，是一种贴在待灭菌 的无菌包外的特制变色胶纸。其粘贴面可牢固地封闭敷料包、 金属盒或玻璃物品，在121℃经20分钟，130℃经4分钟后，胶带 100％变色（条纹图案即显现黑色斜条）。3M胶带既可用于物 品包装表面情况的监测，又可用于对包装中心情况的监测，还 可以代替别针，夹子或带子使用。
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A number of germicidal chemicals
1、Phenols（石炭酸、来苏尔、洗必泰）
低浓度：破坏细胞膜；高浓度：凝固蛋白质 2、Alcohols（乙醇、异丙醇） 去除脂类;变性蛋白
3、Heavy metals
结合菌体蛋白、结合酶的-SH
湿热灭菌与干热灭菌效果比较
穿
透
力
湿热 较大
干热 较小
凝固蛋白所需温度 蒸汽凝结成水
较低
较高 无
放出潜热2.2567kJ/ml
DRY HEAT
1）焚烧：废弃物、尸体
灭菌迅速，彻底可靠，但易焚毁物品
2）灼烧：接种环、接种针、镊子、试管口和瓶口、玻璃 涂棒等 3）干烤 （160~170℃ ，2hr）：玻璃器皿、金属用具等
高温对培养基成分的影响
产生沉淀：如多肽类、磷酸盐、碳酸盐 破坏营养，提高色泽：如氨基酸，糖类 降低pH值 改变培养基浓度 改进措施 成分分别灭菌：如糖；Ca2+、Fe3+与PO43-
低压灭菌：112℃,15min
间歇灭菌 过滤除菌 加入0.01%EDTA或0.01%NTA可防止金属离子沉淀
高压蒸汽灭菌效果的监测
Be ranked by germicidal activity
High level:将包括细菌芽胞的各种微生物全部杀灭 或清除,使达无害化的处理(不需达灭菌水平) 戊二醛、甲醛、环氧乙烷、H2O2、过氧乙酸 Intermediate level:将细菌繁殖体(包括结核杆菌) 、 多数病毒、多数真菌杀灭或清除使达无害化的处 理,但不一定需杀灭细菌芽胞 含氯消毒剂、漂白粉（次氯酸钙）、 优氯净（二氯异氰尿酸钠）、乙醇、 碘和碘伏（Iodophors，聚乙烯吡咯烷酮碘）、 low level:杀灭或清除多数细菌繁殖体以及某些病毒 和真菌的处理,但不依赖其杀灭或清除抗力强的 微生物 来苏儿、洗必泰、新洁尔灭
915MHz－2450MHz的电磁波 可使物质中偶极子(如水分子) 产生高频运动,从原来的随 机分布状态转向依照电场的极性排列取向。而在高频 电磁场作用下，这些取向按交变电磁的频率不断变化， 这一过程造成分子的运动和相互摩擦从而产生热量， 从而使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动 两方面的作用，使其空间结构变化或破坏，而使蛋白 质变性失去生物活性，从而将存在的微生物杀灭。 速度快、加热均匀、穿透性强 用于非金属器械的消毒 与红外线加热方法相比,具有作用温度低,所需时间短等优 点
Ultraviolet Light（200-300nm）

机制：使同一股DNA上相邻的胸腺嘧啶形成二聚体 (pyrimidine dimers)，影响DNA复制；形成氧自由 . . 基（03 ，H2O2 ） 实验室、无菌室、接种箱等的空气消毒：每10m3空 间用30W紫外灯照10min 物体表面消毒：紫外灯与物体的距离＜1.2m 先喷以3－5%苯酚或用2－3%来苏尔擦洗效果更好 缺点：穿透力弱；损伤眼睛和皮肤。
用物理阻留的方法，将液体或空气中的微 生物除去,以达到除菌目的。 用于不耐热液体的除菌，如血清、酶类、抗生 素、糖溶液、细胞培养液等
优点：不破坏培养基成分 缺点：只适用少量滤液。
空气微粒过滤：无菌室，超净工作台
病毒、立克次体、支原体仍能通过。
赛氏(Seitz)滤器:石棉板滤器
K型→澄清 EK型→滤除细菌 EK－S型→滤除大病毒
间歇灭菌法
（丁达尔灭菌法、分段灭菌法）
100 ℃ 30min→37 ℃保温18－24h ↓ 100 ℃ 30min→37 ℃保温18－24h
↓
100 ℃ 30min
适用于不耐热的培养基如明胶培养基、牛乳培养基、 含糖培养基的灭菌。
高压蒸汽灭菌(autoclave)
121.3℃，15~30min（压力103.4kPa）
灭菌后，取出生物指示剂，接种于溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水 培养基中，置55－60℃温箱中培养48小时至7天，观察最终结果 。若培养后颜色未变，澄清透明，说明芽胞已被杀灭。达到了 灭菌要求。若变为黄色混浊，说芽胞未被杀灭，灭菌失败。
高压蒸汽灭菌和烘箱灭菌录像 高压灭菌和干热灭菌5：46.avi
Physical means：Radiation
微孔滤膜滤器
硝酸纤维酯和醋酸纤维酯混合物制成的薄膜 孔径0.025－10μm,过滤细菌用0.22 μm 有针式和漏斗式
过滤除菌录像（5:05）
过滤除菌5：05.avi
Chemical means
antiseptics (防腐剂) disinfectants (消毒剂) bactericidal agents (杀菌剂) sporecidal agents (杀芽胞剂)
Mechanism of Heat ：
脱水干燥 菌体蛋白的变性 细胞膜的损伤 DNA的断裂

低温:能抑制细菌生长，常用作保存菌种。
Heat Dry heat and Moist heat At the same temperature， Moist heat is more efficient and rapid 原因： 蛋白质容易凝固 湿热穿透力大 蒸汽的潜热
Physical means：Ultrasonic
是利用频率在20－200kHz的声波作用 下，使细菌细胞机械破裂和原生质迅速 游离，达到消毒目的。 目前主要用于破碎细胞以分离提取细胞 组分或制备抗原。 超声洗手器，用于手的消毒。 超声洗涤机，用于注射器的清洁和初步 的消毒处理

Physical means：FILTRATION
微波与红外线消毒方法的比较
项目 微波照射 红外线照射
作用温度
作用时间
< 100 ℃
5～20 min
160～180 ℃
60～120 min
热均匀度
内外均匀
外高内低
Physical means： purebright technology
强光脉冲波技术
由PurePulse
技术公司开发。用相当于地面日光20 000倍强度的白色光线作短暂的脉冲式照(氙气灯) , 达到消毒目的。
Means of Sterilization/Disinfection
Physical
means means means
Chemical
Biological
物理消毒灭菌法
热力灭菌法 辐射杀菌法 滤过除菌法 超声波杀菌法 干燥与低温抑菌法

Physical means：Heat


Ionizing Radiation
高速电子、X射线、γ射线（如60Co)等

直接破坏或产生强自由基(Free radicals) 间接破坏DNA、蛋白质和酶。


穿透力强，可在包装后灭菌。
用于不能加热的塑料针筒、导管、薄膜、 人造组织器官的灭菌；食品保存。
Physical means：MICROWAVES
4、Oxidants（H2O2、过氧乙酸、高锰酸钾、卤素） 氧化、蛋白变性 5、Surface-active agents（新洁尔灭、杜灭芬）
蛋白变性，细胞膜损伤 6、烷化剂（甲醛、环氧乙烷、戊二醛） 烷化蛋白和核酸 7、染料（龙胆紫） 干扰氧化、抑制繁殖
Mechanisms of Action
１.Denature or oxidize proteins 酚类（高浓度）、醇类、重金属盐类（高浓 度）、酸碱类、醛类 2. Destroy cell membranes 表面活性剂、酚类（低浓度）、醇类、脂溶剂 3. Destroy enzymes and block the metabolism 2+ + 重金属类（Hg 、Ag ）（低浓度） 氧化剂（碘酊、H2O2、次氯酸） 烷化剂（甲醛、戊二醛、环氧乙烷）
适用于各种耐热培养基、水的灭菌，也适用于玻璃器皿、 橡胶制品、工作服等物品的灭菌。 影响灭菌效果的因素： 1.微生物种类、数量、菌龄 2.空气排除程度 3.灭菌对象的体积：影响热传导速率
500ml,17-22min;
1000ml,20-25min;
2000ml,30-35min
4.培养基成份与组成：蛋白质、糖或脂肪存在，则提高抗 热性； pH在7附近，抗热性最强；固体培养基要比液 体培养基灭菌时间长。 5.加热与散热速度
Germicidal Activity of Chemicals
Bacteria Type Fungi virus
spores TB
other vegetative bacteria
Small Nonlipid
Lipid and medium sized
High level Intermediate level low level
消毒与灭菌
人类和病原微生物作斗争的重要手段
进行微生物研究的一项基本技术
Sterilization and Disinfection
disinfection (消毒)： destruction of pathogenic microorganisms sterilization (灭菌)： destruction or elimination of all microorganisms antisepsis (防腐)： destruction or prevention of growth of pathogenic microorganisms,this for external use bacteriostasis（抑菌）： prevention of growth of pathogenic microorganisms,this for external or internal use asepsis（无菌）： Without alive microorganisms
注意事项： 1）培养基、橡胶制品、塑料制品不能用此法； 2）温度控制在<180°； 3）物品不能太挤； 4）温度降至70°时才开箱门。
4）红外线（0.77 ~ 1000um）：医疗器械
Moist Heat
煮沸消毒法(Boiling water)
100℃,10－15min 加入1%NaHCO3或2%Na2CO3或2－ 5%苯酚，效果更好。 适用于注射器和动物解剖器械的消毒