第四节　消毒与灭菌

学习目标

病原生物是由核酸、蛋白质、脂类、多糖等有机物构成，可以通过物理、化学手段将其变性、破坏，从而杀死病原体。

灭菌（sterilization）：指杀灭或去除物体上所有微生物（细菌、病毒、真菌等）的方法，包括杀死病原微生物和非病原微生物以及细菌芽胞。

消毒（disinfection）：指杀死物体上病原微生物的方法，消毒之后芽胞可能未被杀死。用以消毒的药品称为消毒剂（disinfectant）。

防腐（antisepsis）：抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌可能仍存活，但不能繁殖。某些消毒剂在高浓度时有消毒作用，低浓度时则是防腐剂。

抑菌（bacteriostasis）：抑制细菌和真菌生长繁殖的方法。常用的抑菌剂（bacteriostat）为一些抗生素，可在体内抑制细菌的繁殖，或在体外用于抑菌试验以检测细菌对抗生素的敏感性。

无菌（asepsis）：指物体或局部没有活菌。防止细菌进入人体或其他物品的操作技术，称为无菌操作。临床操作均要求无菌操作，以防感染发生。

消毒与灭菌的方法可分为物理方法和化学方法两大类。

一、物理消毒灭菌法

物理消毒灭菌的方法主要有热力法、辐射杀菌法和过滤除菌法三种。

（一）热力消毒灭菌法

利用热能变性蛋白质或核酸，杀死病原体。方法有干热灭菌法、湿热灭菌法两类。

1.干热消毒灭菌法

细菌的繁殖体在80~100℃ 1小时可被杀死，芽胞需160~170℃ 2小时才被杀灭。干热灭菌的方法有：

（1）焚烧、烧灼灭菌法：

直接用火焰灭菌。焚烧破坏性大，仅适用于废弃物品或动物尸体等。烧灼常用于实验室的金属器械（镊、剪、接种环）、玻璃试管口和瓶口等的灭菌。

（2）干烤灭菌法：

将待灭菌物体放于干烤箱内，加热至160~170℃维持2小时，可杀灭包括芽胞在内的所有微生物。适用于耐高温的玻璃器皿、瓷器、玻质注射器等。

（3）电磁波消毒法：

包括红外线（infrared）和微波（microwave）。红外线波长为770nm~1000μm，其中1~10μm波长的热效应最强，常用于碗、筷等餐具的表面消毒。微波波长为1~1000mm的电磁波，可穿透玻璃、塑料薄膜与陶瓷等物质，但不能穿透金属表面，可用于非金属器械及食具消毒。

2.湿热消毒灭菌法

湿热法效率高于干热法，因为水分子穿透力强，而且水蒸气携热能多，每1g水由气态变成液态可释放出529cal热能，可迅速提高物体的温度。常用的湿热消毒灭菌法有：

（1）巴氏消毒法（pasteurization）：

将液态物质加热61.1~62.8℃维持30分钟，或者71.7℃维持15秒，可杀死其中的结核分枝杆菌、链球菌、沙门菌、布鲁菌等病原菌，但不破坏其他成分，用于乳制品和酒类的消毒。本消毒法由法国化学家巴斯德（Louis Pasteur）创建，故名。

（2）煮沸法：

在100℃沸水中，5分钟可杀死细菌繁殖体，但杀死芽胞需1~2小时。常用于刀剪、注射器具的紧急消毒。注意高原地区气压低，须往水中加入2%碳酸氢钠，以提高沸点。

（3）流通蒸汽消毒法、间歇灭菌法：

利用蒸笼内产生的水蒸气灭菌，100℃流通蒸汽15~30分钟可杀灭细菌繁殖体，但不保证杀灭芽胞。为了杀死芽胞，可重复3次流通蒸汽消毒，每次间歇期间将物体置于37℃孵箱过夜，以使芽胞发育成繁殖体，此为间歇灭菌法。适用于不耐高热的含糖或牛乳的培养基。

（4）高压蒸汽灭菌法（autoclaving）：

将待灭菌的物品放入密闭的高压锅内，加热后高压锅内温度升高，蒸汽产生压力。当蒸汽压为103.4kPa（1.05kg/cm2）时，温度达到121.3℃，维持此条件15~20分钟，可杀灭包括芽胞在内的所有微生物。高压蒸汽灭菌法灭菌效果好、应用最广，适用于手术器械、玻璃容器、注射器、敷料、普通培养基、生理盐水等的灭菌。朊粒蛋白具有高度抗性，需更长时间和超高温度蒸汽灭菌处理（202kPa，134℃，1 小时）。

（二）辐射杀菌法

辐射杀菌法常用的方法包括紫外线照射和电离辐射。

1.紫外线照射法

波长200~300nm的紫外线（ultraviolet ray，UV）均可杀菌，但以265~266nm最强。紫外线可阻碍核酸正常转录，故对正在繁殖的细菌有效，紫外线穿透力较弱，可被普通玻璃、纸张阻挡，一般用于手术室、病房、实验室的空气消毒，紫外线可损伤暴露的皮肤和角膜，应注意防护。

2.电离辐照法

包括γ射线、X射线等，通过电离作用破坏DNA分子的共价键，可杀死所有微生物。同位素60钴常用于一次性医用塑料制品的批量灭菌。

（三）过滤除菌法（filtration）

利用微小孔径的滤器（filter）将液体、空气中的细菌和真菌除去。薄膜滤菌器（孔径：0.45μm、0.22μm、0.15μm）、陶瓷滤菌器、石棉滤菌器等。薄膜滤菌器主要用于血清、毒素、抗生素等不耐热生物制品的除菌。

二、化学消毒灭菌法

消毒剂对人体有害，通常只能外用。消毒剂通过以下机制杀死微生物：①变性或凝固蛋白质，例如酚类、醇类、重金属盐类、酸碱类、醛类；②干扰微生物的酶系统，例如某些氧化剂、重金属盐类；③损伤细菌细胞膜或病毒包膜，例如酚类、表面活性剂、脂溶剂等。常用的化学消毒剂的种类和用途见表4-4-1。

消毒剂的灭菌效果受许多因素的影响，使用时应考虑以下影响因素：

1.消毒剂的性质、浓度与作用时间

各种消毒剂的理化性质不同，对病原体的作用大小各异。消毒剂通常是浓度越高，作用时间越长，杀菌效果越好，在常用浓度下，消毒剂只对细菌繁殖体有效，对其芽胞则需要提高消毒剂的浓度和延长作用的时间，以达到杀灭作用。但并非所有消毒剂浓度越高越好，70%~75%乙醇的消毒效果比100%更好，因高浓度乙醇能使菌体蛋白质迅速凝固，影响醇类继续向内部渗入，降低了杀菌效果。

2.病原体的种类

一些细菌对消毒剂抵抗力强，例如，细菌芽胞、真菌孢子等。有包膜病毒对脂溶性消毒剂敏感。因此，应该根据消毒对象选择消毒剂。

3.环境温度及酸碱度

温度升高，消毒剂作用增强。例如，用2%戊二醛杀灭104个炭疽芽胞杆菌芽胞，20℃时需15分钟，56℃仅需1分钟。消毒剂在不同的酸碱条件下消毒能力也不同，例如新洁尔灭的消毒作用因pH降低而减弱。

4.有机物

病原体常与血、尿、痰或脓汁混合，其中的有机物可以稀释、中和消毒剂。受有机物影响较大的消毒剂是表面活性剂、乙醇、次氯酸盐、升汞等。

（刘　新）

学习小结

复习参考题