灭菌器|生物安全
灭菌器、净化工作台、生物安全柜、超声波清洗器等生物安全和净化设备
- 中文名
-
灭菌器
- 外文名
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autoclave
- 容 积
-
23-200L
- 压 力
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2-4bar
灭菌器蒸汽灭菌机理
灭菌器微生物广泛存在于周围环境中，其中有些又是病原微生物，从预防感染出发，医务工作者必须严格执行无菌操作，对所用的物品和工作环境进行消毒灭菌，确保医疗与科研正常进行。消毒灭菌主要是通过理化因素使微生物的主要代谢发生障碍，或菌体蛋白质变性凝固，或破坏其遗传物质，导致微生物死亡。这里主要介绍物理因素杀灭微生物的几种方法，以及相关器材的使用。
高压蒸汽灭菌器采用湿热灭菌法，在同样温度下，湿热的杀菌效果比干热好，有以下原因。
1。蛋白质凝固所需的温度与其含水量有关，含水量越大，发生凝固所需的温度越低。湿热灭菌时的菌体蛋白质可吸收水分，因而比在同一温度的干热空气中更易于凝固。
2。湿热灭菌过程中蒸汽放出大量潜热，进一步提高温度。在同一温度下，湿热灭菌所需时间比干热短。
3。湿热气体的穿透力比干热气体强，故湿热比干热收效好。高压蒸汽可以杀死一切微生物，甚至包括细菌的芽孢，真菌的孢子等耐高温的个体。灭菌的蒸汽温度随蒸汽压力增加而升高，通过增加蒸汽压力，灭菌时间可被大大缩短。因此它是一种最有效，使用最广泛的灭菌方法。
灭菌器用途
适用于医疗卫生事业，科研，农业等单位，对医疗器械，敷料，玻璃器皿，溶液培养基等进行消毒灭菌，是理想的设备。手提式高压灭菌锅[1]是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证的必备检验设备。
干热灭菌器在医疗领域也存在用于干燥呼吸机管路等新用途的先例。[1]
灭菌器各种物品灭菌参考表
消毒物类 | 灭菌所需 保温时间（分） | 蒸汽压力（表压） | 饱和蒸汽 相对温度 ℃ |
MPa | 磅/时2 |
橡胶类 | 15 | 0.105-0.1 | 15-16 | 121 |
敷料类 | 30-45 | 0.105-0.14 | 15-20 | 121-126 |
器皿类 | 15 | 0.105-0.14 | 15-20 | 121-126 |
器械类 | 10 | 0.105-0.14 | 15-20 | 121-126 |
瓶装溶液类 | 20-40 | 0.105-0.14 | 15-20 | 121-126 |
手提式灭菌器&amp 1、灭菌器额定工作压力为0.14MPa-0.165MPa
2、电源电压： ~220V 50Hz
3、浸入式电热管功率：2KW
4、灭菌容积：18L
灭菌器灭菌的方法以及器的使用
灭菌器(一)高压蒸汽灭菌器
蒸汽灭菌器构造
高压蒸汽灭菌器是一个双层的金属圆筒，两层之间盛水，外层坚固厚实，其上方有金属厚盖，盖旁附有螺旋，借以紧闭盖门，使蒸汽不能外溢，因而蒸汽压力升高，随着其温度亦相应地增高。
高压蒸汽灭菌器上装有排气阀门、安全活塞，以调节蒸汽压力。有温度计及压力表，以表示内部的温度和压力。灭菌器内装有带孔的金属搁板，用以放置要灭菌物体。
蒸汽灭菌器用法方法
加水至外筒内，被灭菌物品放入内筒。盖上灭菌器盖，拧紧螺旋使之密闭。灭菌器下用煤气或电炉等加热，同时打开排气阀门，排净其中冷空气，否则压力表上所示压力并非全部是蒸汽压力，灭菌将不完全。
待冷空气全部排出后(即水蒸气从排气阀中连续排出时)，关闭排气阀。继续加热，待压力表渐渐升至所需压力时(一般是101.53 kPa，即15磅/英寸2，温度为121.3℃)，调解炉火，保持压力和温度(注意压力不要过大，以免发生意外)，维持15~30 min。灭菌时间到达后，停止加热，待压力降至零时，慢慢打开排气阀，排除余气，开盖取物。切不可在压力尚未降低为零时突然打开排气阀门，以免灭菌器中液体喷出。
高压蒸汽灭菌法为湿热灭菌法，其优点有三：一湿热灭菌时菌体蛋白容易变性，二湿热穿透力强，三蒸气变成水时可放出大量热增强杀菌效果，因此，它是效果最好的灭菌方法。凡耐高温和潮湿的物品，如培养基、生理盐水、衣服、纱布、棉花、敷料、玻璃器材、传染性污物等都可应用本法灭菌。
目前出现的便携式全自动电热高压蒸汽灭菌器，操作简单，使用安全。
灭菌器(二)干热灭菌器(烤箱)
干热灭菌器构造
干热灭菌器是由双层铁板制成的方形金属箱，外壁内层装有隔热的石棉板。箱底下放置大型火炉，或在箱壁中装置电热线圈。内壁上有数个孔，供流通空气用。箱前有铁门及玻璃门，箱内有金属箱板架数层。电热烤箱的前下方装有温度调节器，可以保持所需的温度。
干热灭菌器用法方法
将培养皿、吸管、试管等玻璃器材包装后放入箱内，闭门加热。当温度上升至160～170℃时，保持温度2 h，到达时间后，停止加热，待温度自然下降至40℃以下，方可开门取物，否则冷空气突然进入，易引起玻璃炸裂;且热空气外溢，往往会灼伤取物者的皮肤。一般吸管、试管、培养皿、凡士林、液体石蜡等均可用本法灭菌。
灭菌器恒温干燥箱特点
1.工作室采用优质钢板或不锈钢板。
2.微电脑智慧控温仪，具有设定，测定温度双数字显、带数字定时 器，定时范围 ：0~9999 min 。 带加热功率调节功能，垂直强迫对流、功率抑制和自整定功能 , 确保干燥箱运行过程的温度精度和稳定性.
3.采用高精度传感器，误差小，温度控制准确性高。4.鼓风电机德国原装进口，耐高温耐高湿，噪音低，摆动幅度小，有利于保证干燥箱内温度均一。
灭菌器恒温干燥箱优势
1.全不锈钢内腔，无需任何工具即可方便拆卸内搁板，便于清洗。
2.内胆内圆角，减少了不必要的内表面面积，从而减少了细菌污染机率，更于快速有效地清洁内壁。
3.热风循环系统由低噪声风机和风道组成，工作室内温度均匀。
4.配备钢化玻璃窗，便于观察样品。
灭菌器(四)除菌滤器
除菌滤器简称滤菌器。种类很多，孔径非常小，能阻挡细菌通过。它们可用陶瓷、硅藻土、石棉或玻璃屑等制成。下面介绍几种常用的滤菌器。
滤菌器构造
①赛氏滤菌器：由三部分组成。上部的金属圆筒，用以盛装将要滤过的液体;下部的金属托盘及漏斗，用以接受滤出的液体;上下两部分中间放石棉滤板，滤板按孔径大小可分为三种：K滤孔最大，供澄清液体之用;EK滤孔较小，供滤过除菌;EK-S滤孔更小，可阻止一部分较大的病毒通过。滤板依靠侧面附带的紧固螺旋拧紧固定。
②玻璃滤菌器：由玻璃制成。滤板采用细玻璃砂在一定高温下加压制成。孔径由0.15～250 μm不等，分为G1、G2、G3、G4、G5、G6六种规格，后两种规格均能阻挡细菌通过。
③薄膜滤菌器：由塑料制成。滤菌器薄膜采用优质纤维滤纸，用一定工艺加压制成。孔径：200 nm，能阻挡细菌通过。
滤菌器用法
将清洁的滤菌器(赛氏滤菌器和薄膜滤菌器须先将石棉板或滤菌薄膜放好，拧牢螺旋)和滤瓶分别用纸或布包装好，用高压蒸汽灭菌器灭菌。再以无菌操作把滤菌器与滤瓶装好，并使滤瓶的侧管与缓冲瓶相连，再使缓冲瓶与抽气机相连。将待滤液体倒入滤菌器内，开动抽气机使滤瓶中压力减低，滤液则徐徐流入滤瓶中。滤毕，迅速按无菌操作将滤瓶中的滤液放到无菌容器内保存。滤器经高压灭菌后，洗净备用。
滤菌器用途
用于除去混杂在不耐热液体(如血清、腹水、糖溶液、某些药物等)中的细菌。
灭菌器(五)紫外线灯的使用
紫外线中波长为240～280 nm者具有杀菌能力，其中265～266 nm的杀菌作用最强。医学上常使用紫外线灯产生紫外线进行消毒灭菌。常用的是水银灯，灯管由石英玻璃制成，管内充满压强为266 Pa的氩和几滴水银。其杀菌作用主要是因为DNA吸收了紫外线引起胸腺嘧啶形成二聚体，从而干扰了DNA的复制，轻则发生突变，重则导致死亡。紫外线杀菌力强而稳定，但穿透力弱，不能透过普通玻璃和有色纸张，因此，只适用于直接照射的物体表面消毒或空气消毒。
紫外线灭菌使用方法
将涂有细菌的平皿放置在距紫外线60～100 cm处，直接受紫外线照射30 min后，37℃孵育24h后观察生长情况。
灭菌器(六)红外线接种环灭菌器
红外线接种环灭菌器用途
接种环、接种针、小镊子、小剪刀等最新高温灭菌设备。其没有明火，不产生乱流，是生物安全柜的必备小型灭菌设备。
红外线接种环灭菌器原理
需消毒的物品通过置入温度高达900℃的高效陶瓷红外线加热管中，经过5～7秒的高温灼烧，从而达到灭菌效果。
红外线接种环灭菌器特点
1.采用微电脑智能控温仪，具备自整定PID技术，控温准确，响应速度快，可根据实验要求设定灭菌温度;由于采用控温功能，当温度达到设定温度时会自动停止对加热管工作，这种间断式的加热方式，不会使加热管全程全功率工作，可以让它的使用寿命延长一倍;有温度表显示当前温度值，可以更直观地把握灭菌温度，而不用担心灭菌不充分的情况。
2.体积小，重量轻，操作简便;安全方便，无明火操作，加热组件采用高效陶瓷红外线加热管，升温快，温度高，使用寿命长。
3.可快速消毒小型器械，不受外界因素的影响，可提高实验的工作效率，能适应各种实验环境。
4.主体采用304不锈钢制造，耐腐蚀、美观、易于清洁。[2]
灭菌器控制方式
采用微电脑智能化全自动控制，控制灭菌压力，温度，时间；
超温自动保护置：超过设定温度，自动切断加热电源；
门安全连锁装置：内腔有压力，门盖无法打开，专利装置；
低水位报警：缺水时能自动切断电源，声光报警，进口断水检测装置；
漏电保护：配置漏电保护装置；
温度动态数字显示，灭菌结束发出结束信号；
升温、灭菌、排汽、干燥过程自动控制，无须人工监管；
模式1：加热-灭菌-脉冲排汽
模式6：加热-灭菌-不排汽，
模式9：自定义。
灭菌器产品配置
安全阀：超过额定压力，释放压力；
手轮：旋转罗盘式开启盖门，简单方便（适合于40升以上产品）；
压力表：指示压力显示；
密封圈：自涨式密封圈；底部活动轮；
蒸汽收集瓶：3L，聚乙烯材质；（适合于内排式和带干燥型）具备产品医疗器械注册证，每台经过技术监督局严格检测（每台设备配一套检测证书）
灭菌器灭菌器如何使用
2 加热使锅内产生蒸气，当压力表指针达到 33.78kPa时，打开排气阀，将冷空气排出，此时压力表指针下降，当指针下降至零时，即将排气阀关好。
3 继续加热，锅内蒸气增加，压力表指针又上升，当锅内压力增加到所需压力时，将火力减小，按所灭菌物品的特点，使蒸气压力维持所需压力一定时间，然后将灭菌器断电或断火，让其自然冷后再慢慢打开排气阀以排除余气，然后才能开盖取物
灭菌器使用事项
热空气消毒箱（干烤灭菌器） a 待灭菌的物品放置不宜过紧；
b 必须将冷空气充分排除，否则锅内温度达不到规定温度，影响灭菌效果；
c 灭菌完毕后，不可放气减压，否则瓶内液体会剧烈沸腾，冲掉瓶塞而外溢甚至导致容器爆裂。须待灭菌器内压力降至与大气压相等后才可开盖；
2. 电镀零件和表面饰漆，应经常保持清洁，如长期不使用，应在电镀零件上涂中性油脂或凡士林，以防腐蚀，灭菌箱外面套好塑料薄膜防尘罩将灭菌箱放在干燥室内，以免温度控制器受潮损坏。
3. 箱内外壳必须有效接地，使用完毕后应将电源关闭。
4. 灭菌箱应放置在具有良好通风条件的室内，在其周围有可放置易燃易爆的物品。
5. 灭菌箱无防爆装置，不得放置易燃易爆物品。
6. 箱内物品放置切勿过挤，必须留出空间，以利热空气循环和消毒。
灭菌器操作步骤
3．加盖，并将盖上的排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内。再以两两对称的方式同时旋紧相对的两个螺栓，使螺栓松紧一致，勿使漏气。
4．用电炉或煤气加热，并同时打开排气阀，使水沸腾以排除锅内的冷空气。待冷空气完全排尽后，关上排气阀，让锅内的温度随蒸汽压力增加而逐渐上升。当锅内压力升到所需压力时，控制热源，维持压力至所需时间。本实验用 1．05kg/cm2，121．3℃，20分钟灭菌。
5．灭菌所需时间到后，切断电源或关闭煤气，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降至0时，打开排气阀，旋松螺栓，打开盖子，取出灭菌物品。如果压力未降到0时，打开排气阀，就会因锅内压力突然下降，使容器内的培养基由于内外压力不平衡而冲出烧瓶口或试管口，造成棉塞沾染培养基而发生污染。
6．将取出的灭菌培养基放入 37℃温箱培养24小时，经检查若无杂菌生长，即可待用。
- 参考资料
- 1.韦清蓉.干热灭菌器的新用途[J]中国消毒学杂志，2013（11）:1041-1041
- 2.生物制药中常见的消毒灭菌除菌器使用方法．环凯微生物科技．2014-06-19[引用日期2014-06-19]
