121℃高压蒸汽灭菌助力疫情防控,成医院实验室标配
121℃高压蒸汽灭菌助力疫情防控,成医院实验室标配
高压蒸汽灭菌作为一种高效灭菌方法,广泛应用于实验室和医疗环境中。它利用高温高压的蒸汽杀灭各种微生物及其孢子,有效保障公共卫生安全。特别是在疫情期间,高压蒸汽灭菌设备成为了医院和科研机构的重要工具,确保了各类医疗器械和用品的安全消毒,为疫情防控提供了有力支持。
高压蒸汽灭菌的原理与标准
高压蒸汽灭菌是通过高温高压的饱和蒸汽来杀灭微生物及其孢子。在实验室中最常见的重力置换式高压蒸汽灭菌器中,饱和蒸汽通过蒸汽压力控制阀进入腔室的顶部。当蒸汽进入时,它通过排水管中的疏水阀将空气推出。抽空所有空气后,疏水阀关闭。蒸汽继续充满高压灭菌器腔室,直到达到预设的温度和压力。高压釜的常见工作条件是121℃和每平方英寸表压(psig)15磅。
灭菌过程包括三个阶段:加热时间、接触时间和冷却时间。一旦温度达到平衡,所有需要灭菌的表面至少需要二十分钟的接触时间,以确保完全的生物灭活。通常,灭菌过程的加热时间段是指高压灭菌锅腔室加热到规定温度的时间。因此,所用的运行时间必须足够长,以使整个封装在121℃时达到平衡,并仍给负载20分钟的接触时间。
121℃成为高温高压灭菌常用温度有着特定的历史渊源。1879年高压灭菌器诞生之初,因缺乏温度传感器,是借助压力表来把控灭菌流程,当时灭菌条件以压力单位衡量,国内常用1kg/cm²(相当于1个标准大气压,即1bar=1kg/cm²=0.1MPa=14.5psi),此压力下的水沸点略低于121℃。值得一提的是,美国采用华氏温度体系,其灭菌常用温度设定为250℉,按照华氏度与摄氏度的换算公式,恰好约等于121.1℃。
到了19世纪工业革命时期,法国机械师E.波登发明的波登管压力表,实现了蒸汽压力的实时监测。经测定,15psi(约103kPa)的饱和蒸汽压力所对应的温度正是121℃,这一温度既能保证有效灭菌,又不会对设备提出过高要求,于是在工业和医疗灭菌领域,121℃逐渐被确立为标准温度并沿用至今。
在公共卫生防疫中的应用
高压蒸汽灭菌在公共卫生防疫中发挥着至关重要的作用。特别是在生物安全实验室中,它是灭活病原体的最可靠方法之一。生物安全实验室根据其处理的生物因子的危险程度,分为四个等级:一级、二级、三级和四级。这种分级方式确保实验室在操作不同危险程度的病原体时,能够采取相应的防护措施,保障实验人员和环境的安全。
在新冠疫情期间,高压蒸汽灭菌设备成为医院和科研机构的重要工具。例如,coriolis生物气溶胶采样器被证实可以成功地应用于评估SARS-CoV-2的空气污染状况。这种采样器具有100~300LPM的高流量,可有效收集低粒径颗粒物,如病毒。采样时间长达6小时,适用于长时间在特定地点采集。与非培养分析方法(PCR、免疫分析、细胞计数、ATP生物荧光等)兼容,大大缩短分析时间。几个小时内可得灵敏特异结果。15ml恒定体积可防止液体过载,也可用于分装样品,用于不同的分析方法。可用于采样不能用培养法的生物污染,采集后用固相细胞计数法进行定量。
优势与局限性
高压蒸汽灭菌具有以下优势:
- 高效:能在短时间内杀灭各种微生物及其孢子
- 可靠:符合GB8599-2008和YY1007-2018等行业标准,被全球各行业广泛接受
- 应用广泛:适用于医疗器械、实验室器具、生物废物等多种物品的消毒
然而,它也存在一些局限性:
- 对设备要求高:需要专门的高压蒸汽灭菌器
- 操作规范严格:必须在专业人员操作下进行,确保安全
- 不适用于所有物品:如无水物质、易燃材料、电气设备等不适合进行蒸汽灭菌
高压蒸汽灭菌在公共卫生防疫中发挥着不可替代的作用。它不仅为医疗和科研机构提供了可靠的灭菌手段,还为疫情防控和生物安全提供了重要保障。随着技术的不断进步,高压蒸汽灭菌设备将更加智能化、高效化,为公共卫生安全做出更大贡献。