微生物实验室器具和设备的消毒与灭菌方法及操作流程！

 

百欧博伟生物：微生物实验室的器具和设备消毒处理至关重要，它关系到实验结果的准确性、实验人员的安全以及环境的保护。以下是根据器具/设备的材质、耐受性、用途以及所需消毒/灭菌级别（消毒 vs. 灭菌）总结的常用处理方法：

 

一、核心概念区分：

 

1、消毒 (Disinfection): 杀死或去除绝大多数病原微生物（特别是繁殖体），使其数量降低到安全水平，但不一定能杀死所有微生物（如芽孢）。适用于一般性清洁和接触非高致病性微生物的表面。

 

2、灭菌 (Sterilization): 杀死或去除物品上所有微生物（包括细菌芽孢、真菌孢子、病毒等所有生命形式）。这是最高级别的处理，适用于无菌操作、细胞培养、手术器械、接触高致病性微生物或进入无菌部位的物品。

 

二、主要消毒/灭菌方法：

 

1、湿热灭菌 (Moist Heat Sterilization - Autoclaving):

 

原理: 利用饱和蒸汽在高压下产生的高温（通常 121°C, 15 psi/103 kPa，维持 15-30 分钟）使微生物蛋白质变性凝固。

 

适用对象:

 

玻璃器皿（吸管、培养皿、试管、三角瓶、量筒等）。

 

金属器械（镊子、剪刀、接种环/针、手术器械等）。

 

耐热的塑料制品（如聚丙烯、聚碳酸酯材质的离心管、移液器吸头盒、某些滤器）。

 

橡胶制品（如硅胶塞、橡胶管 - 需注意老化）。

 

培养基、缓冲液、水、废物（需装在专用灭菌袋/桶中）。

 

优点: 最可靠、最经济的灭菌方法，能杀死所有微生物包括芽孢。

 

缺点: 不适用于不耐高温高压的物品（如某些塑料、电子元件、精密仪器、热敏性物质）。

 

关键点: 确保蒸汽充分穿透物品内部，排净冷空气；物品包装不宜过紧；灭菌后需干燥；定期进行灭菌效果监测（如生物指示剂、化学指示条）。

 

2、干热灭菌 (Dry Heat Sterilization):

 

原理: 利用高温热空气（通常 160-180°C，维持 1-2 小时）氧化微生物细胞成分。

 

适用对象:

 

玻璃器皿（尤其需要彻底干燥或不能湿热灭菌的）。

 

金属器械（特别是锋利的器械，湿热可能导致生锈）。

 

粉剂、油剂等湿热无法穿透或遇水会被破坏的物质。

 

焚烧也是干热的一种极端形式，用于处理生物危害废弃物。

 

优点: 可用于湿热无法处理的物品；灭菌后物品干燥。

 

缺点: 所需温度高、时间长，穿透力不如湿热；不适用于塑料、橡胶等易燃或易熔化物品。

 

3、化学消毒/灭菌 (Chemical Disinfection/Sterilization):

 

原理: 利用化学药剂的活性成分破坏微生物的细胞结构或代谢过程。

 

常用消毒剂及适用对象:

 

含氯消毒剂 (如次氯酸钠/漂白水): 广谱、高效、廉价。适用于：

 

工作台面、地板、墙壁、生物安全柜内表面（建议有效氯浓度 500-1000 mg/L，接触时间 >10min）。

 

非金属器械、塑料制品的浸泡消毒（浓度和时间需根据物品耐受性和污染程度调整，注意腐蚀性和漂白性）。

 

血液/体液溢出处理（高浓度，如 5000-10000 mg/L）。

 

乙醇: 中效，快速挥发。适用于：

 

皮肤消毒（如手部、采血部位）。

 

工作台面、小型设备表面（如移液器外壳、显微镜载物台、离心机面板）的快速擦拭消毒。

 

不能杀灭芽孢，对亲水性病毒效果较差。

 

异丙醇: 与乙醇类似，挥发稍慢，去脂能力更强，常用于电子设备表面擦拭。

 

戊二醛: 高效灭菌剂，需活化（碱性）。适用于：

 

不耐热的精密器械（如内窥镜、透析器、呼吸机管路）的浸泡灭菌（需足够长的接触时间，如数小时）。

 

毒性较大，有刺激性气味，需在通风橱或密闭容器中使用；灭菌后需用无菌水彻底冲洗去除残留。

 

过氧化氢& 过氧乙酸: 高效、广谱灭菌剂，作用快速。有液体和蒸汽形式。

 

液体：可用于表面擦拭、浸泡（注意腐蚀性）。

 

蒸汽（如过氧化氢等离子体灭菌器）：适用于不耐高温湿热且怕湿的精密仪器和设备（如电子设备、光纤、某些塑料）的灭菌。无有毒残留。

 

酚类化合物: 中效，有残留活性。常用于环境表面消毒（如地板、墙壁）。对某些病毒和芽孢效果有限，有特殊气味。

 

季铵盐类化合物: 低效到中效，对革兰氏阳性菌效果好，对革兰氏阴性菌、分枝杆菌、芽孢、无包膜病毒效果差。常用于一般清洁和低风险表面消毒。易被有机物失活。

 

关键点:

 

选择: 根据目标微生物、物品材质、是否需要灭菌还是消毒、作用时间、成本、安全性和残留来选择。

 

浓度: 严格按照产品说明使用正确浓度。

 

接触时间: 保证消毒剂与污染表面有足够的作用时间（通常10-30分钟以上）。

 

清洁: 消毒前通常需要先清洁，去除有机物（如血液、培养基残留），否则会大大降低消毒效果。

 

冲洗: 对于需要无菌处理的物品（如培养用玻璃器皿），化学灭菌后必须用无菌水彻底冲洗干净，避免残留物抑制微生物生长或产生毒性。用于设备表面消毒的，可根据消毒剂种类决定是否需要擦拭去除。

 

防护: 操作时佩戴手套、护目镜、防护服，在通风良好处进行。

 

4、过滤除菌 (Filtration Sterilization):

 

原理: 利用孔径小于微生物（通常≤0.22 μm）的滤膜物理阻留微生物。

 

适用对象:

 

热敏性液体（如血清、抗生素溶液、酶溶液、某些培养基组分、缓冲液）。

 

空气（如进入生物安全柜、发酵罐、细胞培养箱的空气）。

 

关键点: 选择合适材质（如醋酸纤维素、聚醚砜、聚偏氟乙烯）和孔径（0.22 μm 用于除菌，0.45 μm 用于澄清）的滤膜；确保过滤系统无菌组装；注意过滤压力和流速；定期进行完整性测试。

 

5、紫外线消毒 (UV Disinfection):

 

原理: 短波紫外线（UV-C, 254 nm）破坏微生物的DNA/RNA。

 

适用对象:

 

空气消毒（如生物安全柜、超净工作台、房间内空气循环装置）。

 

光滑物体表面消毒（如工作台面内部、安全柜内放置的工具表面 - 但效果受遮挡、距离、灰尘影响大）。

 

优点: 无化学残留。

 

缺点: 穿透力弱，只能消毒直接照射到的表面；对芽孢效果较差；对人体皮肤和眼睛有害，使用时需确保无人暴露；灯管需定期清洁和更换（强度会衰减）。

 

关键点: 通常作为辅助手段，不能替代化学消毒或物理灭菌。

 

6、辐照灭菌 (Irradiation Sterilization - Gamma, Electron Beam):

 

原理: 利用高能射线（伽马射线或电子束）破坏微生物的DNA。

 

适用对象: 主要用于商业一次性无菌实验室耗材（如塑料培养皿、离心管、吸头、注射器、手术包）的工业化灭菌。实验室内部极少自行操作。

 

优点: 穿透力强，可在包装后进行灭菌。

 

缺点: 设备昂贵，需要专业设施；可能影响某些塑料或生物分子的性质。

 

三、处理流程的一般原则：

 

分类与去污: 实验结束后立即处理。将生物危害废弃物放入专用容器（如带盖锐器盒、生物危害垃圾袋）。被污染的器具先进行初步去污（如用消毒剂擦拭或浸泡）。

 

清洁: 彻底清洗去除所有可见污垢和有机物（使用洗涤剂和水）。这是有效消毒/灭菌的前提。

 

选择合适的消毒/灭菌方法: 根据物品的材质、耐受性、用途（是否需要无菌）和污染微生物的风险等级来选择最合适的方法。

 

执行消毒/灭菌: 严格按照所选方法的操作规程进行（如正确的温度、压力、时间、浓度、包装方式）。

 

冲洗（如适用）: 化学消毒/灭菌后，如需无菌处理，必须用足量无菌水彻底冲洗干净。

 

干燥与储存: 确保物品完全干燥（湿热灭菌后烘干，化学处理后晾干或烘干）。无菌物品应储存在清洁、干燥、密闭的无菌容器或包装内，并标明灭菌日期和有效期。

 

效果监测: 定期验证消毒/灭菌效果（如使用生物指示剂、化学指示剂、无菌试验等）。

 

记录: 记录重要的消毒/灭菌操作参数和结果。

 

四、针对特定设备的注意事项：

 

生物安全柜 (BSC): 每次使用前后用合适的消毒剂擦拭内表面和工作区。定期（如每周、每月）进行彻底清洁和消毒（如用含氯消毒剂）。更换高效过滤器需专业人员操作。进行高致病性微生物实验后，需立即进行彻底熏蒸或汽化过氧化氢消毒。

 

离心机: 每次使用后立即清洁转子腔和溢出物。定期清洁和消毒转子、吊篮、适配器（根据材质选择方法，常用消毒剂擦拭）。发生离心管破裂等事故时，需严格按规程进行消毒处理。

 

水浴锅/培养箱: 定期（如每周）更换水浴锅中的水并加入适量消毒剂（如含氯消毒剂）或抑菌剂。定期清洁和消毒培养箱内壁和搁架。

 

移液器: 定期进行外部消毒（擦拭）。严重污染或需要内部清洁时，需按说明书拆卸，对可接触液体的部件进行清洁和消毒（如浸泡），并充分干燥后组装校准。严禁将移液器整体浸泡。

 

显微镜等精密仪器: 主要用70%乙醇或异丙醇擦拭外表面、载物台、物镜（小心避免溶剂渗入镜头内部）。避免使用腐蚀性强的消毒剂。

 

五、重要安全提示：

 

始终佩戴适当的个人防护装备 (PPE): 手套、实验服/防护服、护目镜/面罩，必要时佩戴呼吸防护。

 

熟悉所用化学品的 SDS: 了解其危害、防护措施和应急处置方法。

 

在通风良好的区域操作挥发性化学消毒剂: 最好在通风橱或生物安全柜内进行。

 

正确处理生物危害废弃物: 按实验室规定进行包装、标识和处置。

 

遵守实验室生物安全手册: 严格按照所在实验室制定的具体规程操作。

 

选择哪种方法取决于具体的应用场景和要求。对于关键的无菌操作，湿热灭菌 (高压灭菌) 是首选。对于表面消毒和一般性清洁，化学消毒剂应用广泛。处理不耐热物品或精密仪器时，需要考虑化学灭菌或低温灭菌技术。

 

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