医疗杀菌方法

医疗器械产品常用灭菌方法

灭菌（sterilization）是指用于使产品无任何形式的存活微生物的确认过的过程[1]。灭菌法是指杀灭或除去所有微生物的繁殖体和芽孢或孢子的技术。灭菌涉及到厂房、设备、容器、洁具、工作服装、原材料、成品、包装材料、仪器等等的灭菌，特别是某些产品，例如支架和血管内导管、医用缝合针线、隐形眼镜护理用液或一次性使用输液器等直接或间接接触人体血液体液而产生作用的医疗器械，对于无菌检查的要求非常严格，在生产过程中，要努力消除微生物的污染，杀灭产品微生物，这就是灭菌要达到的目的。

微生物包括细菌、真菌、病毒等。微生物的种类不同、则灭菌的方法不同，灭菌效果也不同。常见灭菌的方法基本上为以下几种：干热灭菌法、湿热灭菌法、辐射灭菌法、紫外线灭菌法、环氧乙烷灭菌法、臭氧灭菌法。下面将对上述灭菌方法逐一介绍：1 干热灭菌法

干热灭菌法利用干热空气达到杀灭微生物或消除热原物质的方法。可用于能耐受较高温度，却不宜被蒸汽穿透，或者易被湿热破坏的物品的灭菌。由于在相同的温度下，干热对微生物的杀灭效果远低于饱和蒸汽，故干热灭菌需要较高的温度或较长的灭菌时间。

干热灭菌的主要设备有干热灭菌柜（图１）、隧道灭菌系统。干热灭菌设备一般有下列几个重要组成部分：

（1）加热器，它是干热灭菌设备的主要组成部分，对灭菌效果的好坏影响极大。

（2）高效过滤器，在干热灭菌设备中，进风应通过高效过滤器；除去内部空气循环系统中产生的尘埃物质需要高效过滤器；防止排风倒流的污染也可装高效过滤器。所以高效过滤器必须满足干热灭菌工艺用风量的要求，并能承受相应的风压。

（3）风机，对干热灭菌器中的气流循环影响很大，风机的风量应该可以测量，并可调整，因为风机风量的测量指示值，可以为设备使用过程中检查风机状态提供依据。

（4）运行连锁控制系统，干热灭菌器中连锁控制系统设有：门连锁控制系统；压力传感器；温度传感、控制、停止运行的连锁控制装置等，以保证在任何情况下出现温度低于设计要求时防止灭菌物品在低于灭菌温度的情况下通过。

2 湿热灭菌法

在饱和蒸汽或沸水或流通蒸汽中进行灭菌的方法。灭菌效率比干热灭菌法高，原因有三：①蛋白质在含水多时易变性，含水量多，愈易凝固；②湿热穿透力强，传导快。③蒸汽具有潜热，当蒸汽与被灭菌的物品接触时，可凝结成水而放出潜热，使湿度迅速升高，加强灭菌效果。

影响湿热灭菌的因素有：

（1）细菌的种类与数量：不同细菌，同一细菌的不同发育阶段对热的抵抗力有所不同。细菌数越少，灭菌时间越短。

（2）产品性质与灭菌时间：一般来说，灭菌温度越高灭菌时间越短。但考虑到产品的稳定性，应在达到有效灭菌的前提下可适当降低灭菌温度或缩短灭菌时间。

（3）蒸汽的性质：蒸汽有饱和蒸汽，湿饱和蒸汽和过热蒸汽。饱和蒸汽热含量较高，热穿透力较大，因此灭菌效力高。湿饱和蒸汽带有水分，热含量较低，穿透力差，灭菌效力较低。过热蒸汽温度高于饱和蒸汽，但穿透力差，灭菌效率低。

（4）介质的性质：产品中含有营养物质，如糖类、蛋白质等，增强细菌的抗热性。细菌的生存能力也受介质pH值的影响。一般中性环境耐热性最大，碱性次之，酸性不利于细菌发育。

湿热灭菌法的主要设备是灭菌釜（图2），所用的材质为坚固的合金，能密闭耐压，有排气口、安全阀、压力和温度指示装置。

3 辐射灭菌法

以放射性同位素（60CO或137CS）放射的γ射线杀菌的方法。射线可使有机化合物的分子直接发生电离，产生破坏正常代射的自由基，导致微生物体内的大分子化合物分解。辐射灭菌的特点是不升高被灭产品的温度，穿透性强，适合于不耐热医疗器械、高分子材料、包装材料等的灭菌。辐射灭菌，设备费用高，对某些产品材质可能产生性质、性能改变，例如聚氯乙烯（PVC）辐照应用中，剂量超过8kGy后，PVC颜色变黄。聚乙烯(PE)在实验中应用不同剂量辐照时及其在辐照后黄度的变化,结果表明，高密度聚乙烯比低密度聚乙烯更容易辐射致色，经不同剂量辐照后的PE的黄度均随存放时间增加而降低,最后趋于稳定[2]。使用辐射灭菌还应注意安全防护措施。灭菌装置（图3、图4）。4 紫外线灭菌法

是指用紫外线照射杀灭微生物方法。一般用于灭菌的紫外线波长是200~300 nm，灭菌力最强的波长是253.7 nm。紫外线作用于核酸蛋白促使其变性，同时空气受紫外线照射后产生微量臭氧，从而起共

同杀菌作用。紫外线进行直线传播，可被不同的表面反射，穿透力微弱，但较易穿透清洁空气及纯净的水。因此本法适用于照射物体表面之灭菌、无菌室的空气及水的灭菌，不适用于固体物质深部的灭菌。紫外线对人体照射过久，会发生结膜炎，红斑及皮肤烧灼等现象，故一般在人入室前开启紫外线灯1~2小时，关闭后人才进入洁净室。5 环氧乙烷灭菌法

环氧乙烷灭菌法是利用环氧乙烷气体进行杀菌的方法。它是一种传统的灭菌方法，可应用于工服灭菌、不耐加热灭菌的医疗器械、设施、设备等灭菌。环氧乙烷灭菌系统，主要有下列四项互相制约的重要因素影响灭菌效果：①湿度；②温度；③气体浓度；④灭菌时间。

环氧乙烷具有非常强的渗透和扩散能力，其灭菌的机理主要是强氧化，因此具有广谱杀菌，灭菌能力强的特点，对微生物的繁殖体、芽孢有较强的杀灭效果[3]。虽然环氧乙烷在高浓度时有刺激性臭味和毒性，但属中度毒性，一般可以很快挥发，不会在系统内表面残留余毒。用环氧乙烷气体灭菌的程序，大致为将灭菌物品置于灭菌器内，减压排除空气，预热，环氧乙烷气体采用混合气（一般环氧乙烷气体含10—20％，二氧化碳含80—90％），在减压下输入混合气体，保持一定浓度、温度和湿度，经过一定时间后，抽真空排除环氧乙烷气体，然

后送入无菌空气置换环氧乙烷气体，直至排净。环氧乙烷灭菌装置（图5）。因为环氧乙烷是易燃易爆物质，明火可以引起燃烧或爆炸，环氧乙烷灭菌中应十分注意安全问题。环氧乙

烷灭菌区布置图（图6）。

6 臭氧灭菌法

臭氧的消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧和单个氧原子，后者具有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用,臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的酶，从而破坏其细胞膜，将它杀死。多余的氧原子则会自行重新结合成为普遍氧分子，不存在任何有毒残留物，故称为无污染消毒剂。它不但对各种细菌（包括肝炎病毒、大肠杆菌、绿脓杆菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，而且对霉菌也很有效。

生产臭氧的原料主要是电能和空气，一般通过高频臭氧发生器（电子消毒器）来获得（图７）。

除上述方法，医疗器械生产还涉及其它灭菌技

术，如微波灭菌法、滤过除菌法，由于应用较少，因此未做详细归纳。随着科学技术进步，新的灭菌方法也在逐步应用，为企业产品灭菌提供了更多途径，也给灭菌环节监管带来更多思考。