消毒技术介绍之物理消毒技术

紫眸轻烟

目前，常见应用的消毒技术可以分为三类，分别是物理消毒技术，化学消毒技术和综合消毒技术，本文将为大家概括性地介绍物理消毒技术并分析其优缺点，一起来看看吧！
1.过滤
过滤除菌是将待消毒的介质，通过规定孔径的过滤材料，以物理阻留等原理，去除气体或液体中的微生物。根据过滤效率的不同，空气过滤器可分为初效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器、高效过滤器和超高效过滤器。由多组分玻璃纤维制成的高效微粒空气过滤材料(high efficiency particulate air，HEPA)已成为国际上公认的高效过滤材料，其对直径0.3 μm以上微粒的去除率可达到99.99%。由于绝大多数细菌直径在0.5~7 μm之间，因此使用HEPA可以有效去除细菌，病毒直径从几十到几百纳米，使用传统的HEPA对病毒有一定的过滤作用，有研究者提出，使用驻极体作为过滤器的材料可以实现对病毒的高效滤除。
过滤方法主要用于空气净化，它并非有效的物理消毒技术，仅能将病原体拦截，但不能杀灭，并且对粉尘同样起到拦截作用，因此需要定时清洗过滤器或更换过滤网，尤其是应用于微生物滤除环境下的滤网危害更大，一般需要利用化学试剂进行消毒处理，增加通风设备的经济投入和维持费用。另外，孔径较小的滤网两侧气压下降较大会给空调系统带来较大的空气流通阻力。

物理过滤
2. 静电吸附
静电吸附通常也用于空气消毒，其原理是空气中的颗粒物和微生物在强静电场中带正电，然后被负极性的捕集网吸附，从而达到除尘除菌的目的。静电吸附装置可吸附的颗粒物直径低至0. 01 μm，吸附能力较强。基于静电吸附原理的灭菌型静电空气消毒净化器已应用于医院等微生物浓度高的场所。一些研究者选用空气消毒净化器对医院环境进行现场及实验现场的杀菌、净化研究，结果表明，在额定电压下可100%杀灭现场空气中的细菌，同时对有害气体、烟尘、异味等有较好的净化效果。
静电吸附通常是在电晕丝上加高电压产生极不均匀电场，电晕范围较小，对于大面积空气消毒的处理效率不高，增加电晕丝密度时极不均匀电场会减弱，长期运行时电晕丝上附着的灰尘也会使电场减弱，从而使被处理的微生物荷电的效率下降。此外静电吸附在产生高压静电场的同时通常会产生较大量的臭氧，而浓度较高的臭氧会对人体造成一定危害，因此该技术使用时常常配合臭氧吸附或分解装置。另外，静电吸附能有效降低空气中微生物数量主要依靠在负极板上的吸附作用，很难直接将微生物灭活。

静电吸附纸屑
3. 加热
用于消毒的加热方法主要分为干热和湿热两种，热能通过破坏细胞代谢系统(包括酶)，导致微生物的最终死亡。湿热法被广泛应用于灭菌工作中，在使用高压蒸汽进行灭菌时，处理温度至少达到120 ℃并需要持续15 min或更长时间，才能达到灭菌效果。而干热灭菌需要的温度更高，约为170 ℃，需要的处理时间约为1 h。
由于其具有简单、经济的特性，现已广泛应用在对个人防护用品的灭菌处理中。荷兰代尔夫特大学、休斯敦卫理公会研究所等机构的研究都证明了高温蒸汽处理不会破坏口罩的结构完整性、功能有效性，可以用于口罩的消毒，实现循环利用。尽管高温灭菌被证明对热敏性病毒具有良好的杀灭作用，且具有易于控制和监测、无毒无害等优点，但单独使用加热方法应用于空气消毒，功耗太大，且温度太高无法与人共存，可配合其他方法(如静电吸附)通过局部加热杀灭病原体，提高其适用性。

加热消毒餐具
4. 紫外线
紫外线的杀菌性能早已为人们所熟知，并得到了广泛的应用。其作用原理是当紫外线照射细菌或病毒时，其中的DNA或RNA吸收入射的光子能量，导致胸腺嘧啶二聚体的形成，从而抑制了微生物的复制能力，导致遗传物质丢失，造成生长性细胞死亡或再生性细胞死亡。由于DNA和RNA对波长为260 nm的光子吸收量最大，因此微生物暴露在波长约为260 nm的紫外光下的灭活效果最佳。
紫外线具有价格低廉、使用方便、杀菌作用强、无化学残留等优点，但会对人体的皮肤、眼睛等有一定伤害。目前一般将紫外线照射方法用于诊疗环境的终末消毒，从而减少人员接触时间。另外紫外线穿透力较弱，作用范围较小，大面积的空气消毒时需要大量的紫外灯管，功耗很大。

紫外线灯
5. 电离辐射
电离辐射通常使用具有高能量的X射线或γ辐射，可以通过直接的能量沉积或与周围原子分子的二次相互作用而破坏DNA。特别是与周围的水分子发生二次相互作用生成羟基自由基，可造成90%的DNA损伤。直接或间接的相互作用都可以导致明显的双链断裂，从而起到对微生物的灭活作用。
γ射线用于灭菌需遵循ISO标准《ISO 11137》，其中对灭菌剂量等做出了具体规定。目前已有大量研究证明了电离辐射在灭活病毒方面的作用。
电离辐射具有穿透能力强、不需要打开包装即可完成灭菌、辐照后没有残留或诱导放射性等优点，目前国际原子能机构建议使用电离辐射对医用口罩和手套进行消毒。但在灭菌的同时，γ/X射线可能同时会破坏被处理的高分子材料，从而导致脆化、强度损失，影响使用功能。该技术应用于空气消毒时同样需要无人的条件，且需严格控制辐射剂量。

电离辐射