透析机和透析用水处理系统中的生物膜及其控制

乙酸 、 次 氯 酸 钠 、 热 消 毒 、 高 温 柠 檬 酸 、过 氧 化
策 略 ，多 种药 剂和 方法共 同或轮换 使用 ，才 能有效
控 制 其 危 害 ， 保 证 透 析 患 者 的健 康 。
参 考 文 献
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通信作者：朱璇
３ １２ 厦门，厦门市第二医院肾内科 ６０ １
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性 ， 目前 常用 的单 一消 毒模 式对 于杀灭 其 中的微 生 物细 胞是 有效 的，但对 于全 面清 除生物 膜还 远远 不 够 ，只 有 形 成 “ 消毒 一清 洗 一 除垢 ”三 位 一 体 的
微 生物 生长 。较 高 的流 速 带来 的水 力剪切 力 可 以减 少微 生物 在管 壁上 的附着 ，所 以在 流量和 驱 动压 力
英砂 过滤 ，活 性炭过 滤 ，超 滤 ，反 渗透 等多 重处理 ，
内硅胶 管 内壁 仍然 可 以供 微 生物 生长繁 殖 ，甚至 达 到 ｌ。 Ｏｃ ｕ ｃ ２ ０～ｌ Ｓｆ／ ｍ 这样惊 人 的水平 ［。 ３ ｌ 因此 ，细 菌不 但能在 Ｒ 膜 之前 的水处理 系统 管 ０ 路 中普 遍存 在 ，也完 全有 可 能在理 论上 不应 出现 的 Ｒ 膜 下游管 路 中存 在 。这些细 菌 的存 在有 ２ 方式 ， ０ 种 １ 种是游 离 态 （ｌｎｔｎ ｃ ， 种是 生物膜 （ ｉｆ ｉ） ｐａ ｋｏ ｉ） １ ｂ ｏ ｉｍ 形 式 。 后者 正是细 菌在 非培养 基条件 ， 而 尤其 是象透
析液这样 的极端贫营养环境中主要的存在方式 。生 物膜 实 际上 是微 生物通 过细 胞 与环境 之 间、细 胞之
间的相 互作 用 ， 以固体物质 的表 面 为基底 形成 的包 括 细胞 、胞外 多聚 物 （Ｐ ，主要 是多糖 、蛋 白质和 ＥＳ 脂类 ） 以及液 体环境 中的有 机和 无机颗 粒形成 的具 ， 有 一定形 态和 厚度 ，以及 生理活 性和 代谢 功能 的膜 状 复合体 。 水处理 系统 中 ＰＣ 在 Ｖ 管路 ， 脂颗粒 、石 树 英砂 和活 性炭颗 粒 、超滤 和 Ｒ 膜表 面 、透析机 硅胶 ０
管、 透析机内部透析液通道 ， 简而言之 ， 透析用水和 透析液流经的任何管路，都是生物膜可能附着的基
基金项 目：福建省医学创新课题 （０ 卜Ｃ Ｂ ３ ） ２ １ Ｘ 一 ９ ，国家 自然科学基金 （ １ ７ ３ ３ ５ ０８ ４ ）
作者单位 ： ３ ｌ ２ 厦门， 厦 门市第二医院肾 内科 ６０ １ ３ １ ２ 厦 门 ， 中 国科 学 院城 市环 境研 究 所 ６０１ ｚ
中国血液净化 ２ １ 年 １ 月第 １ 卷第 １ 期 Ｃ ｉ Ｊ ｌｏ ｕｉ Ｎ Ｖｍｂ ｒ２ １． ｏ．０Ｎｏ１ ０１ １ ０ １ ｈｎ ｏ ｄＰ ｒ． Ｏ ｅ ｅ＿ ０ １Ｖ １ ． ．１ Ｂ ｆ １
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综 述 ・
透 析机和透析用水处理系统 中的生物膜及其控制
的生物膜 。
用 水流量 大 ，透析 机使 用年 限较 长 ，其 中的管 路部 分 更 换 频 率 很 低 ，管 路 接 头 、死 水 区 的存 在 等 因 素 ，使得 在极 个别 的情 形下 ，少 量细 菌细胞 会进 入 到 透析 用 水 和 透析 机 管 路 中 。 另外 ，自来水 中存在 的有机 物 、 、 、 Ｎ Ｐ Ｓ以及 Ｆ 、 ｅ Ｍ 、 ｎ Ｍ 营养物 质可 以作 为微生物 生长 的基质 ， ｎ ｚ、ｏ 即
９ ． ９ ％的杀 灭效率 。 ９９９
［］ ２
［］ ３
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Ｓ ｒ ｅ ｎ ｂｉ ｆｉ ｍ ， ２ ０ ｅ ｉｓｏ ｏ ｌｓ ０ ９： １ ７ ９ ． ６ —１ ２
不但 能 够去 除 自来水 中的无机 或有 机颗 粒 ，和 细菌 等较 大 的颗粒 ，而且 反渗透 （０ 处理 可 以将 病毒 颗 Ｒ） 粒、 溶解 性有机 物 以及绝 大部 分无机 离子全 部 去除 ， 使得 出水达 到接 近于 纯水 的洁 净程 度 ，理论 上可 以 杜 绝 反渗 透 后 微 生物 在 透析 机 管 路 系统 中 的存 在 。 但 实际 操作 过程 中存 在着 一些 不确 定性 导致 生物 膜 的存 在 不但不 能避 免 ，甚 至具有 一 定 的普 遍 性 ，例 如 ：原水 中硬度 （ａ ｇ离子 ） 高引起 Ｒ 膜 结垢 ， Ｃ 、Ｍ 偏 Ｏ 而膜 结构 的不 均 一性 导致 膜强度 的 下 降 原 水被 污 染 ， 菌浓度 出现超 过处 理 负荷 的峰值．： 细 不同厂家 的 Ｒ 膜质 量 有差异 ，有 的膜孔 径不 能满足 要求 等 ，这 Ｏ 些 原 因都 有可 能导 致微 生物 突破 Ｒ ０膜 的最 后 防线 ，
进 入 到透 析 用水 及 透析 机 本 身 的管路 中。 设备 的安装 、调 试和检 修 等过程 在 多数情 况下 是 无法进 行 无菌 操作 的 ，这些 过程很 可 能将细 菌等 微 生 物 引入 到 透 析 系 统 、特 别 是 反 渗 透 下 游 管 路
中。而 即便在 正 常 的水 质和 设备 条件 下 ， 由于透 析
现 ， 以避 免 因为 死水 区过 长 的水力 停 留时 间造成 的
透 析机 内部 管路 的结垢 可 以使原 本光滑 的表 面 微 结构变 得 凸 凹不平 ，为微 生物 的 附着提供 适 宜的 微环 境 ，也 是生物 膜控 制 中必须考 虑 的 因素 ， 与生 物膜 Ｅ Ｓ不 同的是 ，结垢 的成 分 以无 机物 为主 ，柠 Ｐ 檬 酸 、羟 基 乙酸 、乳 酸等 对 其 的去 除有 一 定 效果 。 综上 所述 ，由于 生物膜 结构 与代谢 产物 的特殊
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氢 、 二氧化 氯 等 ，其 中最为 常用 的是 过氧 乙酸 ，其 它 消毒 剂 因为其 细胞 毒 性等 原 因使用 的不 多 。这些 消 毒剂对 细菌 的杀灭效 率都 很高 ， 如 Ｍ ｒ ｏ ａ ｉｎ等对 ２ 种 常用 消毒剂 在 ０ １％ ． ０ 的浓度 下经过 ５ ｉ Ｏ ．５ ￣３０ ％ ｍｎ 的 处 理 对 透 析 系 统 生 物 膜 中 的 微 生 物 可 以达 到
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开 发 出涂 覆纳 米银 薄层 的新型硅 胶管 ＿］ 控 制生 ｌ，对 ０ 物膜 具有 较好 的效果 ， 纳米颗 粒本 身 的毒 性 （ 但 生物 不相 容性 ） 值得 进一 步研 究，目前还 很难 推广 。在 工 艺 设计 方面 ，应尽 量减 少储 水罐 、死 水 区 （ ） 出 端 的
朱 璇 王玉新 郭 峰ｚ 王 青ｚ
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中图分类号 ：Ｒ １ ． ６ ３ ８ １
文献标 识码 ：Ａ
源自文库
透 析液 中细 菌和 热原 物质 等微 生物 污染 物严 重 威胁 着 透析 患者 的健 康 ，世界 各 国对其 都有 着严 格
一
定 的情 况下 ， 管径应 尽量 小 ， 以保证 透析用 水和 透
析液 较高 的流速 。 透析 系统 调试和 运行 时 ， 严格 按 要 照操 作指 南进 行 ， 以避 免 因操作 失误 引起 膜 组件受 损 或 因带菌检 修造 成 的微生物 污染 。 另外 ， 要及 时 还 检 测 透析 用水 和透 析液 的细 菌学 指标 ，如果细 菌水 平 明显高 于正常 水平 ， 患者有热 原反应 出现 时 ， 或 要 及 时 查找污 染源 ，并采 取必要 措施 。 生物膜 的控制最 重 要 的是消 毒 ，消 毒能够 杀灭 生物膜 中有 活 性 的细 胞 ， 目前 使用 的消 毒剂有 过氧
便经 过层 层水 处理 工艺 的去 除 ，透 析用 水 中能够 被
微生物 利用 的可 同化有机 碳 （０ ） 还 能够 以ｕ ／ 的 ＡＣ ， ｇＬ
水平存 在 ， 透析机 大流 量和 长期运 行 的条件 下 ， 在 机
１ 透 析系统 管路 中生物 膜 的形成 原因和 过程 透 析液 由透 析用 水和 透 析浓缩 液 按照 一定 比例 混 合而 成 。透析 用水 在进 入透 析机 之前 经过 严 格 的 处 理：作 为 原水 的 自来水 需经 过微滤 ， 脂 软化 ， 树 石
的规定［ 。如欧洲 国家规定透析用水 中可培养细菌 不 能超 过 ｌ ０ｃ ｕ ｍ ，细 菌 内毒 素不 能超 过 ０ ２ Ｏ ｆ ／ ｌ ．５
Ｅ／ ｌ Ｕ ｍ ；透 析 液 中细 菌 内毒 素不 能超过 ０ ５Ｅ ／ ｌ ． Ｕ ｍ 。 美 国医疗器 械促 进会 （Ａ Ｉ对 透析 用水 的标 准 是可 ＡＭ） 培养 细菌 数不 能超过 ２ ０ｃ ｕｍ ，细菌 内毒 素不 能 ０ ｆ／ ｌ 超过 ２ Ｕ ｍ ；而透析 液 中此 两项 指标 分别 不 能超 Ｅ ／ ｌ 过 ５ ｆ ／ ｌ和 ｉ Ｕ ｍ 。尽 管有 人认 为 Ａ Ｍ ０ｃｕｍ Ｅ ／ ｌ Ａ Ｉ的 标 准偏 宽，但 实 际上全 球 范围 内透 析 用水 能达 到此 标准 的 比例 为 ７％ ４ ， ０ ￣９％ 透析 液 的达 标率 仅为 ５％ ７ ～ ８％２ ８ ［。而 引起透 析液 中微生 物污染 物超 标 的一个 重 ］ 要 原 因就 是透 析机 和透 析用 水处 理系 统管 路 中存在