请教气体灭菌法?

灭菌的定义

灭菌：是指采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。分：湿热灭菌，干热灭菌，辐照灭菌，化学灭菌等。

干热灭菌法

原理：干热灭菌法是在干燥环境下用高温杀死细菌和细菌芽胞的技术。

适用范围：用于不能耐受湿热蒸气、不能用高压蒸汽灭菌的物品，如必须保持干燥的化学物品，有刃器械如刀、剪之类，无水的油剂、油膏、甘油等。适用于耐高温的玻璃和金属制品以及不允许湿热气体穿透的油脂（如油性软膏机制、注射用油等）和耐高温的粉末化学药品的灭菌，不适合橡胶、塑料及大部分药品的灭菌。

注意事项：干热灭菌法所需温度较高，时间较长。常用温度是160℃，持续2h。干热最适用于玻璃器皿的灭菌，尤其是玻璃注射器等。温度可以提高到170℃，灭菌时间1h。干热对某些不耐热材料有较大损害，不宜应用。

湿热灭菌法

原理：以沸水、蒸气和蒸气加压灭菌。

巴氏消毒法：因最早由法国微生物学家巴斯德用于果酒消毒，故名。这是一种专用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法。
巴氏灭菌法就是湿热灭菌，此法有两种方式
①经典的低温维持法（lowtemperatureholdingmethod，LTH）：在61.7～62.8℃下处理30分钟；
②较现代的高温瞬时法（hightemperatureshorttime或flushpoint，HTST）：在71.6℃或略高温度下处理15分钟。在上述诸法中，以蒸气加压灭菌效果最好，可用常压蒸气灭菌，也可在高压蒸气锅中（一般使用1千克/厘米2）灭菌,其蒸气温度可达121℃,能将耐热的芽孢在30分钟内全部杀死。但对某些易被高压破坏的物质，如某些糖或有机含氮化合物，宜在0.6千克/厘米2压力下(110℃)灭菌15～30分钟。

煮沸消毒法：采用在100℃下煮沸数分钟的方法，一般用于饮用水的消毒。

化学灭菌法

原理：是指用化学药品直接作用于微生物而将其杀死的方法。化学灭菌法可分为气体灭菌法和液体灭菌法。

气体灭菌法：气体灭菌法是指采用气态杀菌剂（如臭氧、环氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油和过氧乙酸蒸汽等）进行灭菌的方法。

适用范围：该法特别适合环境消毒以及不耐加热灭菌的医用器具、设备和设施的消毒。

液体灭菌法：是指采用杀菌剂容易如进行消毒的方法。

该法常作为其他灭菌法的辅助措施，适合于皮肤、无菌器具和设备的消毒。常采用的消毒液有75%乙醇、1%聚维酮碘溶液、0.1%~0.2%苯扎溴铵（新洁尔灭）、2%左右的酚或煤酚皂溶液等。

辐射灭菌法

原理：辐射灭菌在一定条件下利用射线进行灭菌的方法。较常用的有紫外线，其他还有电离辐射（射线加快中子等）。波长在25000～80000纳米之间的激光也有强烈的杀菌能力，以波长26500纳米最有效。

过滤除菌法

原理：过滤灭菌法，即用筛除或滤材吸附等物理方式除去微生物，是一种常用的灭菌方法。对不耐热液体，过滤是唯一实用的灭菌方法。 滤器可分为深层型和过筛型两大类。深层滤器主要靠滤材的深度，通过机械性捕获或随机吸附进行过滤,多数滤材属此类型。过筛型滤器以物理过筛法将液体或气体中 。

适用范围：有些需要灭菌的材料不能受热，例如许多维生素溶液。因此，许多液体可以用过滤法来灭菌。过滤法不是将微生物杀死，而是把它们排除出去。过滤除菌采用两类器具，一类叫深层滤器，例如用烧结玻璃、不上釉的陶瓷颗粒或石棉压成的滤板等：另一类是滤膜。深层滤器已经使用了100年以上，有逐渐被滤膜取代的趋势，但因为大量沉淀物容易堵塞滤膜，所以一般先用深层滤器除去大的颗粒。

注意事项：滤膜一般由醋酸纤维素、硝酸纤维素、多聚碳酸酯、聚偏氟乙烯等合成纤维材料制成。滤膜的孔径一般为0.2微米，它可以滤除绝大多数微生物的营养细胞。过滤法的最大缺点是不能滤除病毒。全办法主要用于气体、水、含有可溶性、不稳定物质的培养基、试验液体和液状医药品等。通常使用的过滤装置有膜过滤器，磁制过滤器、玻璃纤维过滤器等。

下面主要介绍医疗器械开发过程中最常用的气体灭菌（环氧乙烷灭菌）和辐照灭菌

环氧乙烷灭菌法：环氧乙烷（EO）是一种非常活泼的化学消毒剂，由于穿透深部能力强和灭菌效果好的特点，被广泛应用于医学上的产品消毒。

原理：环氧乙烷在作用时，其环状结构断裂，经羟化（-CH2-CH2-OH），与菌体内蛋白质上的氨基-NH2，羧基-COOH，羟基—OH等活性基团烷基化作用，使酶代谢过程发生障碍，从而破坏菌体 的新陈代谢，造成微生物的死亡。从而达到杀灭微生物的目的。

在医疗器械开发中我们需要关注，环氧乙烷本身是有毒气体，灭菌后的产品如不能使环氧乙烷气体充分挥发，残留毒性达到一定量时就会对细胞产生危害。所以凡经环氧乙烷灭菌的医疗器械产品，送检前充分解析对细胞毒性等试验的准确性相当重要。

辐照灭菌(EB）：特点，常温、快速、无残留；辐射灭菌法仅限于某些特定材料。

原理：是利用电离辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一种有效方法。用于灭菌的射线有电子束、X射线和γ射线等。它们都能通过特定的方式控制微生物生长或杀死微生物。 X射线和γ射线能使其它物质氧化或产生自由基(OH·H)再作用于生物分子，或者直接作用于生物分子，打断氢键、使双键氧化、破坏环状结构或使某些分子聚合等方式，破坏和改变生物大分子的结构，从而抑制或杀死微生物。

在医疗器械开发中我们需要关注，首先是材料，有的材质在辐照电子束下可能会发生物理，化学、生物性能的变化。

辐照计量的控制；EB电子束辐照灭菌技术能够精准的控制电子束的能量，从而实现杀菌效率的高低控制，而传统辐照灭菌技术中，由于杀菌效率的难以控制，因此造成了灭菌不足或过多的情况发生。

辐照灭菌的效率；EB电子束辐照灭菌技术可以有效的提高辐照灭菌的效率，这是由于该技术可以控制电子束的强度，使得辐射的能量分散，从而可以有效的灭菌，而传统的辐照灭菌技术中，由于无法控制辐射的能量，因此无法有效的灭菌，从而影响了整个灭菌的效率。

辐照火菌的精度；EB电子束辐照灭菌技术可以有效的提高辐照灭菌的精度，这是由于该技术可以控制电子束的强度，使得辐射的能量分散，从而可以有效的灭菌，而传统的辐照灭菌技术中，由千无法控制辐射的能量，因此无法有效的灭菌，从而影响了整个灭菌的精度。