常用灭菌方法有哪些？

残酷的温柔

灭菌的意义
对于医疗行业，无菌物品非常重要，医药产品开发生产过程中原料、大型不锈钢容器、一次性塑料物品、药剂成品和包装材料等，以及给药途径使用到的无菌注射器、针头和管路等，都要求无菌状态。
耐思作为生命科学领域高端耗材的国内生产企业，相信大家看到耐思的产品介绍中，大部分产品都采用的是电子束灭菌，并且产品SAL达10 -6。那为什么耐思选择电子束灭菌，产品SAL又代表什么含义，其他还有哪些灭菌方法呢？下面带大家逐一了解。
灭菌方法的发展
无菌和无菌产品的生产是人类发展史上相对较新的概念。
1. 法国微生物学家路易斯·巴斯德对微生物生理学理论的奠基和发明了巴氏消毒法。
2.受巴斯德理论成果启发，英国外科医师约瑟夫·李斯特，在1867年他发表论文首先提出缺乏消毒是手术后发生感染的主要原因并创建的外科消毒法。
3.后来又陆续开发出不同形式灭菌方法，到现在已经有了多种不同的灭菌技术。
灭菌方法的分类
1.高温/高压灭菌：通过干热或湿热；
2. 化学灭菌：使用环氧乙烷、气态过氧化氢、臭氧、二氧化氯和甲醛等化学消毒剂的气体熏蒸；
3. 过滤：利用细菌不能通过致密带孔滤材的截留原理以除去气体或液体中微生物的方法，常用于热不稳定的药品溶液或原料的除菌;
4. 辐射灭菌：将产品暴露于放射源辐射的电离辐射场中接受辐照而达到灭菌，放射源包括放射性核素60-Co或137-Cs（γ射线）、电子束发生器（电子束）或X射线发生器（X射线束）等。
灭菌方法的特点
不同的灭菌方法，有各自的特点和适用的灭菌物品，下面整理部分灭菌方法仅供大家简单了解。
Part.1
高压蒸汽灭菌
01原理
加热使微生物中的酶、蛋白质、核酸等分子不可逆凝固及变性。
灭菌参数涉及：温度、压力、时间，高湿度。
02应用
水溶液、药剂、玻璃、培养基、无菌衣、胶塞、医院实验室可重复使用的器械以及其它遇高温和潮湿不发生变化或损坏的物品；传染性医疗废物灭菌。不适用于干粉和油剂
03优点
简单、环保安全、快速、低成本；可渗透带空隙包装及腔室；易于监控；无毒残留；可以对液体进行消毒；可灭活朊病毒。是最经典的传统灭菌方法，目前仍是医疗机构及药企首选的灭菌工艺。
04缺点
高温和潮湿与许多热敏聚合物及湿敏物质不相容（如大多数塑料制品、化学品）；金属可能腐蚀生锈；需要透气包装。
Part.2
干热灭菌
01原理
细胞组分的高温脱水和氧化。
灭菌参数涉及：温度、时间。
02应用
不耐湿热或不能被湿热穿透的物品(如粉剂，油剂，锋利器械，硅胶假体，电子仪器等)，以及除热原。
03优点
无毒、环保；操作简单、热穿透性；对金属和锐器无腐蚀；可用于灭活热原。
04缺点
与蒸汽灭菌相比加热时间更长，温度更高：可兼容的聚合物较少，热敏聚合物不相容。对器械灭菌前须做好预清洗和干燥，否则也可能被腐蚀或变钝。包装要便于热传递。
Part.3
环氧乙烷灭菌
01原理
使蛋白质、DNA、RNA烷基化，阻止正常代谢和核酸复制。
灭菌参数涉及：温度、相对湿度、EO浓度
02应用
适用于大多数医疗材料和聚合物（如塑料、橡胶等），带管腔型器械，适用于纤维素如纸类等，温度敏感材料。不能对液体、油剂灭菌。
03优点
灭菌条件温和，与大多数材料兼容效率高，扩散和渗透性好，可有效浸透管腔型器械（蒸汽灭菌、过氧化氢、臭氧则不如）。操作相对简单，已被广泛使用（目前主要使用的气体化学灭菌剂）。
04缺点
过程复杂，耗时长，不能连续灭菌，包装须能透气；有毒物残留，灭菌后需长时间通气处理减少残留毒物；EO毒性和致癌，操作人员有安全风险；不环保，易燃易爆，罐体须存放在防爆仓储柜；EO排放必须受严格法规监管（在医院已受到毒性和危险性更少的过氧化氢、臭氧灭菌的挑战，在工业已受到辐照灭菌的挑战）。
Part.4过氧化氢等离子体灭菌
01原理
产生具有高氧化活性的羟自由基或氧原子，氧化破坏细胞的蛋白质，酶与核酸等分子。
灭菌参数涉及：温度、相对湿度、气体浓度，时间，真空。
02应用
可用于不耐热、不耐湿且抗氧化的物品和多数医疗器械；不能对长管腔表面或带隐藏表面的物品灭菌，不适用于纤维素（如纸纤维、醋酸纤维素）、棉麻、天然橡胶和液体。
03优点
安全环保；无毒物残留，无须解析，耗时较短。易于操作、安装和监测；低温低湿，和大多数器械兼容。
04缺点
渗透性不高（通常只有“表面”接触能力）；需要特殊包装(如聚丙烯包装等)；需深度真空；灭菌腔室尺容量小灭菌载量小，高于1 ppm计量可能会有毒。
Part.5臭氧灭菌
01原理
强氧化剂，氧化细胞的蛋白质，酶与核酸等。
灭菌参数涉及：温度、臭氧浓度、时间，高湿度
02应用
水溶液、药剂、玻璃、培养基、无菌衣、胶塞、医院实验室可重复使用的器械以及其它遇高温和潮湿不发生变化或损坏的物品；传染性医疗废物灭菌。不适用于干粉和油剂
03优点
简单、环保安全、快速、低成本；可渗透带空隙包装及腔室；易于监控；无毒残留；可以对液体进行消毒；可灭活朊病毒。是最经典的传统灭菌方法，目前仍是医疗机构及药企首选的灭菌工艺。
04缺点
高温和潮湿与许多热敏聚合物及湿敏物质不相容（如大多数塑料制品、化学品）；金属可能腐蚀生锈；需要透气包装。
Part.6辐照灭菌
01原理
放射源发出一定剂量的电离辐射辐照物品，损伤细菌DNA链和蛋白结构；破坏细胞膜完整性；或电离诱导产生活性自由基，氧化功能蛋白，破坏正常代谢。
主要灭菌参数：辐射剂量
02应用
低温灭菌，可以对医疗器械、药品、化妆品、香料、生物制品、食品和消费品进行消毒。一般进行一次性灭菌，不能对同一物品重复多次辐照。有少部分聚合物材质不适用（辐照变性）。
03优点
不使用毒性灭菌剂，对环境温度无特殊要求可在室温下进行（对温度敏感性材料兼容），灭菌均匀彻底、速度快、可连续作业和终端灭菌（物品最终密封包装后）。适用于大规模灭菌。
04缺点
灭菌成本高（要昂贵的大型设施，限于工业灭菌，不适合医院）；某些产品经辐射后可能发生性质改变，在溶液中产生自由基；注意安全防护问题。γ辐照有放射性废物产生需处置。
如何评估灭菌效果
灭菌技术的目的是达到无菌效果。但无菌是完全没有活的微生物存在，这是一个绝对状态，无法验证，因此在实践中通过使用无菌保证水平 (SAL)这一统计学概念来定量评估灭菌效率。
SAL是指一批产品灭菌后单个产品上出现活微生物的概率。目前，侵入性和可植入医疗产品以及通过注射给药的医药产品的灭菌标准为SAL达10 -6。
如何保障灭菌效果
灭菌方法的验证、监测和安全性
验证：灭菌方法的工艺参数和运行过程中的灭菌效率必须进行确认，以确定能达到预期所需的灭菌效果。
监测：过程得到验证确认后，还应在实际灭菌工作中定期其灭菌效果，以确保对物品的灭菌处理持续达到预期要求，避免偏离无菌要求的物品被使用进而造成严重影响。
监测方法有：物理参数：监测预期物理参数（例如温度、压力、时间、辐射剂量监测等），化学指示剂：当达到设定的灭菌参数时会变色，生物指示剂：确认对特定过程特别有抵抗力的细菌孢子完全灭活（如嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等）。
安全性：灭菌安全性考虑的是广义的范围，包括对患者、灭菌操作人员和环境的关注。
选择灭菌方法的首要考虑点是物品与灭菌工艺兼容，不同的灭菌方法对不同的材料影响不同。须确保最终灭菌产品和包装的完整性，因为不同材料可能通过灭菌过程后在一定程度上变性或降解，这可能会导致产品的功能或生物相容性受到影响。灭菌还可能会留下有毒残留物或灭菌过程中形成的副产品，必须确保患者对这些残留物的接触保持在安全限度以下。由于这些原因，因此须对最终灭菌后产品及其包装进行功能和生物相容性测试。
灭菌方法有多种，耐思为什么选择了电子束辐照灭菌呢？
1.与耐思的产品材料有更好兼容性
2.无污染无残留：不像化学灭菌需要加入其它成分，也不会产生放射性。
3.辐照杀菌效果彻底：穿透性强，可杀死表面及内部的微生物。
4.冷灭菌：可在常温下进行，不影响品质。
5.辐照效果稳定：环境温度、湿度等对辐照效果影响不大。
6.可终端灭菌：产品可在最终包装后灭菌，无二次染菌问题。只要包装不透菌，便可长期保证无菌状态。
7.电子束辐照技术还具有处理成本低，能耗少，环保，灭菌速度快、可批量连续灭菌、操作简便、加工易控制等特点。
灭菌中心是什么样子的？跟着摄像头来一探究竟吧！

辐照灭菌https://www.zhihu.com/video/156********05946112参考资料：
[1] Tim Sandle. Sterility, Sterilisation and Sterility Assurance for Pharmaceuticals[M]. Woodhead Publishing, 2013.
[2] Sophie Lerouge, Anne Simmons. Sterilisation of Biomaterials and Medical Devices[M]. Woodhead Publishing, 2012.



来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/574651058
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