消毒灭菌的方法 (一)物理消毒灭菌法 利用物理因子杀灭微生物的方法.包括热力消毒灭菌、辐射消毒、空气净化、超声波消毒和微波消毒等。
1.热力消毒灭菌 高温能使微生物的蛋白质和酶变性或凝固(结构改变导致功能丧失),新陈代谢受到障碍而死亡,从而达到消毒与灭菌的目的.在消毒中,热可分为湿热与干热两大类。 干热是指相对湿度在20%以下的高热,干热消毒灭菌是由空气导热,传热效果较慢.一般繁殖体在干热80-100℃中经1小时可以杀死,芽胞需160-170℃经2小时方可杀死。
(1)燃烧法 是一种简单、迅速、彻底的灭菌方法,因对物品的破坏性大,故应用范围有限。 烧灼法:一些耐高温的实验器械(金属、搪瓷类),在急用或无条件用其他方法消毒时可采用此法.将器械放在火焰上烧灼1-2分钟.若为搪瓷容器,可倒少量95%乙醇,慢慢转动容器,使乙醇分布均匀,点火燃烧至熄灭约1-2分钟.采集作细菌培养的标本时,在留取标本前后(即启盖后,闭盖前)都应将试管(瓶)口和盖子置于火焰上烧灼,来回旋转2-3次。
燃烧时要注意安全,须远离易燃易爆物品,如氧气、汽油、乙醚等.燃烧过程不得添加乙醇,以免引起火焰上窜而致灼伤或火灾.锐利刀剪为保护刀锋,不宜用燃烧灭菌法。 焚烧:某些特殊感染,如破伤风、气性坏疽、绿脓杆菌感染的敷料,以及其它已污染且无保留价值的物品,如污纸、垃圾等,应放入焚烧炉内焚烧,使之炭化。
(2)干烤法 电热烤箱:利用烤箱的热空气消毒灭菌。烤箱通电加热后的空气在一定空间不断对流,产生均一效应的热空气直接穿透物体.一般繁殖体在干热80-100℃中经1小时可以杀死,芽胞、病毒需160-170℃经2小时方可杀死.热空气消毒灭菌法适用于玻璃器皿、瓷器以及明胶海棉、液体石腊、各种粉剂、软膏等.灭菌后待箱内温度降至50-40℃以下才能开启柜门,以防炸裂。
微波消毒:微波是一种高频电磁波,其杀菌的作用原理,一为热效应,所及之处产生分子内部剧烈运动,使物体里外湿度迅速升高;一为综合效应,诸如化学效应、电磁共振效应和场致力效应。目前已广泛应用于食品、药品的消毒,用微波灭菌手术器械包、微生物实验室用品等亦有报告.若物品先经1%过氧乙酸或0.5%新洁尔灭湿化处理后,可起协同杀菌作用,照射2分钟,可使杀芽胞率由98.81%增加到99.98%-99.99%。
微波对人体有一定危害性,其热效应可损伤眼睛晶状体等,长时间照射还可致神经功能紊乱.使用时可设置不透微波的金属屏障或戴特制防护眼境等。 湿热消毒灭菌 由空气和水蒸气导热,传热快,穿透力强,湿热灭菌法比干热灭菌法所需温度低、时间短。
(1)煮沸法 将水煮沸至100℃,保持5-10分钟可杀灭繁殖体,保持1-3小时可杀灭芽胞.在水中加入碳酸氢钠至1%-2%浓度时,沸点可达105℃,能增强杀菌作用,还可去污防锈.在高原地区气压低、沸点低的情况下,要延长消毒时间(海拔每增高300m,需延长消毒时间2分钟).此法适用于不怕潮湿耐高温的搪瓷、金属、玻璃、橡胶类物品。 煮沸前物品涮洗干净,打开轴节或盖子,将其全部浸入水中.大小相同的碗、盆等均不能重叠,以确保物品各面与水接触.锐利、细小、易损物品用纱布包裹,以免撞击或散落.玻璃、搪瓷类放入冷水或温水中煮;金属、橡胶类则待水沸后放入.消毒时间均从水沸后开始计时.若中途再加入物品,则重新计时,消毒后及时取出物品,保持其无菌状态。
经煮沸灭菌的物品.“无菌”有效期不超过6小时。 (2)高压蒸汽灭菌法 高压蒸汽灭菌器装置严密,输入蒸汽不外逸,温度随蒸汽压力增高而升高,当压力增至103-206kPa时,湿度可达121.3-132℃.高压蒸汽灭菌法就是利用高压和高热释放的潜热进行灭菌,为目前可靠而有效的灭菌方法.适用于耐高温、高压,不怕潮湿的物品,如敷料、手术器械、药品、细菌培养基等。
潜热是指当lg100℃的水蒸汽变成lg100℃水时,释放出2255.2J的热量。 高压蒸汽灭菌的关键问题是为热的传导提供良好条件,而其中最重要的是使冷空气从灭菌器中顺利排出.因为冷空气导热性差,阻碍蒸汽接触欲灭菌物品,并且还可减低蒸汽分压使之不能达到应有的温度。
手提式高压蒸汽灭菌器:为金属圆筒,分为二层,隔层内盛水,有盖,可以旋紧,加热后产生蒸汽。锅外有压力表,当蒸汽压力升高时,温度也随之相应升高。
该灭菌器体积小,可自发蒸汽,便于携带。 操作方法如下:在灭菌器中盛水3000ml;将拟灭菌的物品随同盛装的桶放入灭菌器内;将盖子上的排气软管插于铝桶内壁的的方管中;盖好盖子,拧紧元宝螺丝,勿使漏气;锅下加热,打开排气活门,放出冷空气(一般在水沸后排气10-15分钟左右),关闭放气活门,使压力逐渐上升至103kPa,温度达121.3℃,维持20分钟后,排气至“0”时,慢慢打开盖子.如果突然开盖,冷空气大量进入,蒸汽凝成水滴,使物品潮湿,且玻璃类易发生爆裂。
卧式高压蒸汽灭菌器:其结构原理同手提式高压蒸汽灭菌器,因其体积大,一次可灭菌大量物品.操作人员须经专业培训,再关闭放气开关,待夹层压力表达到灭菌所需压力时(约10分钟后),将蒸汽控制阀移至“消毒”位置,使蒸汽。
(1)喷洒消毒将消毒药用水稀释成合适的浓度来喷洒消毒,主要用于畜禽舍、笼具、饲养场地、运输工具及排泄物,周边环境的消毒。
(2)熏蒸消毒一般用甲醛和高锰酸钾混合后发生反应,产生的气体具有强烈的刺激性气味来达到消毒的目的,多用于密封舍的消毒和种蛋消毒。熏蒸消毒必须有较高的室温和相对湿度,室温不低于15℃,相对湿度为60%~80%,消毒时间为8~10小时。
(3)饮水消毒将消毒剂稀释到合适的浓度,即将消毒药加入一定量的水中,让畜禽自由饮用,来消除肠道病菌。(4)浸泡消毒用于浸泡用具、器械的消毒。
(1)喷洒消毒将消毒药用水稀释成合适的浓度来喷洒消毒,主要用于畜禽舍、笼具、饲养场地、运输工具及排泄物,周边环境的消毒。
(2)熏蒸消毒一般用甲醛和高锰酸钾混合后发生反应,产生的气体具有强烈的刺激性气味来达到消毒的目的,多用于密封舍的消毒和种蛋消毒。熏蒸消毒必须有较高的室温和相对湿度,室温不低于15℃,相对湿度为60%~80%,消毒时间为8~10小时。
(3)饮水消毒将消毒剂稀释到合适的浓度,即将消毒药加入一定量的水中,让畜禽自由饮用,来消除肠道病菌。(4)浸泡消毒用于浸泡用具、器械的消毒。
(1)加热灭菌法 利用高温来杀死微生物(超过最高生长温度)的方法。
加热灭菌的原理:当高温作用于微生物时,首先引起细胞内生理生化反应速率加快,机体内对温度敏感的物质如蛋白质、核酸等,随着温度的增高而遭受不可逆的破坏,尽而导致细胞内原生质体的变化、酶结构的破坏,从而使细胞失去了生活机能上的协调,停止了生长发育。随着高温的继续作用,细胞内原生质便发生凝固,酶结构完全破坏,活动消失,生化反应停止,渗透交换等新陈代谢活动消失,细胞死亡。
加热灭菌可分干热灭菌和湿热灭菌两大类。 1)干热灭菌 利用灼烧或干热空气灭菌而没有饱和水蒸气参加的灭菌法称为干热灭菌法。
由于干热灭菌使用方便,方法简单,故在生产上广泛应用。如火焰灭菌法:直接利用火焰把微生物烧死,故又称焚烧灭菌法。
采用此法灭菌既彻底又迅速,但只适用于金属制的接种工具、试管口及污染物品等的处理。热空气灭菌法:即在电热恒温干燥箱中利用干热空气来灭菌。
2)湿热灭菌 即利用蒸汽进行灭菌的方法。湿热灭菌又分为高压、常压、间歇灭菌和巴氏灭菌4种。
①高压蒸汽灭菌 由于高压蒸汽具有较强的穿透力和较常压高的温度,能大大缩短灭菌时间,提高工作效率,加之蛋白质在湿热条件下容易变性,在热蒸汽条件下,细菌的芽孢在120℃,经20~30分钟可全部被杀死。如灭菌材料体积较大,不易被穿透时,可将压力增加到0.152兆帕,延长至1~2小时。
在高压蒸汽灭菌中,灭菌温度随蒸汽压力的增加而升高(图2-6)。 图2-6 高压蒸汽灭菌锅 在使用高压灭菌锅时,要完全排出锅内的空气而以饱和蒸汽代之。
如果空气不排除干净,则锅内温度将低于同样压力下由纯饱和蒸汽产生的温度,影响灭菌效果。 此法适用于各种耐热物品的灭菌,如一般培养基、生理盐水等各种溶液、玻璃器皿、工作服等。
所采用的蒸汽压力与时间,应根据待灭菌物品的性质、体积与容器类型等决定。 ②常压蒸汽灭菌 这是采用自然压力、100℃蒸汽进行灭菌的方法。
它设备简单、成本低,当前使用最广泛。只要砌一个炉灶,买1~2只大锅,上面用砖和水泥砌成,也可用大铁桶、木桶等,体积大小可自行决定,但不宜过大,以装800~1500瓶为好。
设计常压灶时应注意的问题:大小根据生产规模来定,灶顶部最好制成拱圆形,这样冷凝水可沿灶的内壁下流而不会打湿棉塞;灶仓内要有层架结构,以便分层装入灭菌物;灶上应安装温度计,可随时观察灶内温度的变化;因灭菌时间长,锅内水不够蒸发,故容量大的灶要安装加水装置;灶仓的密闭程度要尽可能高,这样既提高灭菌效果,又节省燃料。菇农在生产中还常用一种小型蒸汽发生装置,引出蒸汽后直接通到下边用木条堑起、四周用多层塑料布密封的菌袋堆中进行常压灭菌。
这种方法不用建灶,简便省工(图2-7)。常压灭菌一般水烧开后保持8~10小时,闷一夜即可。
图2-7 简易常压灭菌法 ③常压间歇蒸汽灭菌法 这是利用常压蒸汽反复几次灭菌的方法。具体做法是将待灭菌物品放在锅内,100℃处理1小时左右,杀死微生物的营养细胞,让其冷却至30℃左右,此时芽胞会萌发,再以同样方法加热处理,反复3次,可达到灭菌目的。
该方法可用于不耐高温的药品、营养物、特殊培养基的灭菌。 ④低温巴氏灭菌法 即在60~70℃下,经一定时间,杀死有害微生物的方法。
适应于不耐高温的物品消毒。有些培养基,在高温下遭到破坏,用此法既可杀死致病微生物的营养体,又能使培养基的成分不致受到严重破坏。
食用菌生产中培养料堆积发酵工艺,就是利用这个原理杀死其中的病虫、杂菌。 (2)过滤除菌法 又分液体过滤和空气过滤两种,就是采用机械的方法,设计一种滤孔比细菌还小的筛子,做成各种过滤器,通过机械过滤,只让液体培养基或空气从筛孔流出,各种微生物菌体则留在筛子上,从而达到除菌的目的。
这种方法适用于对热不稳定的体积小的液体培养基(如动物血清、蛋白质、酶、维生素等)及气体的灭菌。超净工作台的工作原理就是将带菌空气通过过滤灭菌形成无菌空气,从风洞中吹出,来造成工作台范围的无菌状态。
过滤灭菌的最大优点是不破坏培养基中各种物质的化学成分。常用的过滤器有用硅藻土制的、石棉制的、陶瓷土制的,也有用火棉胶、硝化纤维素滤膜制成的。
(3)辐射灭菌法 利用辐射产生的能量进行杀菌的方法称辐射灭菌。辐射可分电离辐射和非电离辐射两种,α-射线、β-射线、γ-射线、X-射线、中子和质子、微波等属电离辐射,紫外线、臭氧、日光为非电离辐射。
1)紫外线灭菌 紫外线杀菌的原理是利用紫外线的辐射作用。用灯管直接照射细菌使其发生光化学反应,将细菌细胞质诱导形成胸腺嘧啶双聚体,从而抑制DNA的复制而发生变性、致死。
另一方面,空气在紫外线照射下产生的臭氧(O3),也具有一定的杀菌作用。紫外线的有效作用距离为1.2~2.0米。
紫外灯一般悬吊在接种室或培养室的上方,个数依房间大小而定,容1~2个人操作的接种室,安装一个30瓦的紫外灯就可以了。在每次接种前,应将所需的器具一起放入接种室(箱)内,然后打开紫外灯照射。
如果接种室体积较大,开灯照射2小时。
一、消毒灭菌的物理方法有热力、电离辐射、超声波、过滤等.
1.热力灭菌;分干热灭菌法和湿热灭菌法两大类,干热灭菌法有焚烧、烧灼、干烤、红外线灯。湿热消毒灭菌法有:巴氏消毒法、煮沸法、流通蒸汽法、间歇灭菌法、高压蒸汽灭菌法。
2.辐射法:紫外线灯
3.超声波
4.滤过除菌法
二、化学消毒灭菌法
根据化学结构与性质不同分类 可以消毒剂分成酶类、醇类、重金属盐类、氧化剂、表面活性剂、烷化剂、染料、酸碱类等。
常用的化学消毒剂:
1.卤素化合物是有效的杀菌和灭菌剂,用于水、食品、设施消毒。
2.碘伏(iodophors,iodine and neutral polyvinylalcchol)常用作于皮肤的除菌。
3.酚类化合物是强效杀菌剂,通常用于物品消毒,温和类酚复合剂也可用于皮肤和粘膜的除菌。
4.醇类溶解细胞膜脂质和破坏细胞蛋白,一般起抑菌作用。
5.过氧化氢起杀菌效能,用于伤口防腐和器具消毒。高浓度的过氧化氢有杀灭芽胞性能。
6.表面活性剂降低细胞膜表面张力,引起细胞破裂,既有清洁作用又有除菌作用,用于皮肤黏膜除菌和器具消毒。
7.醛类破坏微生物酶系统,有潜在灭菌作用。烷化剂具高效的杀菌性能,是高效杀菌剂,但具有对组织毒性作用和致癌性能。老尹家海参提示。
化学消毒灭菌法:化学消毒灭菌法是利用化学药物渗透细菌体内,破坏其生理功能,抑制细菌代谢生长,从而起到消毒的作用。家庭常用化学消毒灭菌方法有以下三种。
① 擦拭法:用化学药液擦拭被污染的物体表面,常用于地面、家具、陈列物品的消毒。如用0.5%-3%漂白粉澄清液、84消毒液等含氯消毒剂(现市场都出售,要看好有效期及使用方法),擦拭墙壁、床、桌椅地面及厕所。
② 浸泡法:将被消毒物品浸泡在消毒液中,常用于不能或不便蒸煮的生活用具。浸泡时间的长短因物品及溶液的性质而有不同。如用1%-3%漂白粉澄清液浸泡餐具、便器需1小时,用0.5%“84”消毒液浸泡需15分钟,而用0.02%高效消毒片浸泡只需5分钟,就可以达到目的。若浸泡呕吐物及排泄物,不但消毒液浓度要加倍,而且浸泡时间也要加倍。
③ 熏蒸法:是利用消毒药品所产生的气体进行消毒。常用于传染病人居住过的房间空气及室内表面消毒。福尔马林(甲醛)+高锰酸钾:每立方米加入福尔马林25—40毫升,高锰酸钾15—30克,两种药放置在一起即产生气体,可达到消毒目的。消毒时,必须将门窗紧闭12-24/小时,消毒后再打开门窗进行通风,此法对各种细菌、病毒引起的传染病均有效。食醋:每立方米用3-10毫升食醋,加水2~3倍加热熏蒸,用于室内空气消毒,对于预防流感等呼吸道传染病有效。
消毒与灭菌的方法有多种多样,总体可归纳为物理和化学两种方法。
(1) 物理方法物理方法是借助物理因素影响微生物的化学成分和新陈代谢,从而达到灭菌的目的。 (2) 化学方法是用化学药品来杀灭或抑制杂菌的生长与繁殖。
用于杀灭杂菌的药物称为消毒剂,用于抑制杂菌的药物称为防腐剂。两者之间并无严格的界限,因为消毒剂在低浓度时呈现抑菌作用,防腐剂在髙浓度时也能杀菌,因此统称为消毒防腐剂。
消毒剂主要用于体表、器械和环境等的消毒。理想的消毒剂应是杀菌力强、价格低、能长期保存、无腐蚀、对人无毒或低毒的化学药品。
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